وضعیت ورود

درحال حاضر شما وارد سایت نشده اید.

آمار بازدیدکنندگان

  • کاربران حاضر: 1
  • بازدید امروز: 820
  • بازدید ماه: 59,736
  • بازدید سال: 867,579
  • کل بازدیدکنند‌گان: 188,967

قیمت روز

خبرهای روز

RSS Error: A feed could not be found at http://www.inpia.ir/rss.php?cid=1. A feed with an invalid mime type may fall victim to this error, or SimplePie was unable to auto-discover it.. Use force_feed() if you are certain this URL is a real feed.

۱۰ مزیت استفاده از پلاستیک نسبت به فلزات

Peter Jacobs، مدیر ارشد بازاریابی در CNC Masters، به MPN گزارش می‌دهد که چرا تولیدکنندگان ابزار پزشکی باید فلزات را به نفع رزین‌های پلاستیکی جدید کنار بگذارند.

تولید تجهیزات پزشکی باید شامل استفاده از مواد یک‌بار مصرف باشد تا از بروز عفونت جلوگیری کند. علاوه بر این، آن‌ها ملزم هستند که تطبیق پذیری فوق‌العاده‌ای را ارائه دهند و در عین حال مقرون به صرفه هستند. زمانی که این موارد انجام می‌شود، پلاستیک‌ها می‌توانند به عنوان یک جایگزین عالی برای فلزات عمل کنند.

پلاستیک‌ها یک‌بار مصرف، شکل‌پذیر، بادوام و مقرون به صرفه هستند و می‌توانند از تجهیزات ساخته شده از فولاد، سرامیک یا شیشه بهتر عمل کنند. در اینجا برخی از مزایای استفاده از این ماده ارزان و بادوام در دستگاه‌های پزشکی ارائه شده است:

  1. زبان طراحی انعطاف‌پذیر (Flexible design language)

پلاستیک ها با استفاده از رزین‌های مختلف به وجود می‌آیند. اگرچه هر رزین پلاستیکی خواص منحصر به فردی از خود نشان می‌دهد، اما همه پلیمرهای پلاستیکی محصول در واقع انعطاف‌پذیری بیش‌تری نسبت به فلزات ارائه می‌دهند.

ساخت دستگاه‌های پزشکی شامل طراحی‌های پیچیده، هندسه و بافت‌های پیچیده است که باعث می‌شود پلاستیک‌ها یک گزینه کاربردی‌تر باشند.

تولیدکنندگان معمولاً از ماشین‌آلات کنترل عددی کامپیوتری (CNC) برای ساخت دستگاه‌های پزشکی با ساختارهای پیچیده و طراحی‌های جذاب از نظر زیبایی استفاده می‌کنند. از آنجا که اکثر دارندگان مغازه‌ها در مقیاس کوچک یا متوسط ​​کار می‌کنند، دستگاه‌های آسیابی کوچک برای حصول تطبیق پذیری، ایده‌آل در نظر گرفته می‌شوند در حالی که فضای جزئی‌ای را اشغال می‌کنند.

آخرین تکنیک‌ها مانند قالب‌گیری تزریقی پلاستیک‌، طراحی‌‌های قالب در حال توسعه و قطعات با هندسه‌های پیچیده را تسهیل می‌کند، در حالی که کارآیی فوق‌العاده را ارائه می‌دهد که با فلزات رقابت می‌کند. پلاستیک‌ها نه تنها به راحتی قالب‌پذیر هستند، بلکه آن‌ها استحکام و مقاومت مانند-فلز نیز دارند.

  1. گندزدایی راحت (Convenient sterilisation)

ابزارهای جراحی ساخته شده از پلاستیک‌های پزشکی برای یک بار استفاده ایده‌آل هستند، زیرا مصرف آن‌ها از گسترش عفونت‌های مهلک جلوگیری می‌‌کند. اما فناوری‌های مدرن به ایجاد پلاستیک‌های خاص ضد میکروبی که در دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شوند، کمک کرده‌اند. این سطوح ضد میکروبی خاص علی‌رغم عدم گندزدایی منظم در دفع و از بین بردن سموم مؤثر هستند.

  1. کارآسایی افزایش یافته (Enhanced ergonomic)

پلاستیک از فلز سبک‌تر است، بنابراین ساخت وسایل پزشکی از پلاستیک وزن آن‌ها را در یک حداقل حفظ می‌کند. این وزن کاهش‌یافته سطح راحتی دستگاه‌ها و ابزارها برای کارشناس پزشکی را افزایش می‌دهد و خستگی را در حین جراحی‌ها به حداقل می‌رساند.

پلاستیک نیز به راحتی قابل تنظیم است در حالی که قابلیت طراحی قابل توجه بیش‌تری نسبت به فلزات ارائه می‌دهد. این ماده در رنگ‌ها، تکمیل‌های سطحی و بافت‌ها مختلف موجود است که کاربرپسند بودن آن را افزایش می‌دهد.

پیشرفت‌های فنی در کامپوزیت‌های پلاستیکی به تولید محصولات ترموپلاستیک کمک کرده است که عمل‌کردی معادل با فلزات در حیطه‌هایی نظیر استحکام به وزن / سختی دارند.

  1. ایمنی (Safety)

پلاستیک پزشکی مقاوم در برابر شکستن و غیر قابل نفوذ است که آن را یک راه حل برجسته برای جابه‌جا کردن ایمن مواد زیستی خطرناک می‌سازد و از گسترش عوامل بیماری‌زای کشنده جلوگیری می‌کند. پلاستیک‌های پزشکی جهت ساخت پوشش‌های ضد دست‌کاری شونده نیز استفاده می‌شوند تا نقش خطا را در تجویزهای پزشکی بیمار حذف کنند.

  1. قابلیت بازیافت (Recyclability)

پلاستیک‌ها قابل استفاده مجدد هستند در حالی که آن‌ها در مقایسه با فلزات مزیت قابل توجهی می‌‌بخشند. پلاستیک‌های مصرفی می‌توانند چندین بار ذوب شوند و مورد استفاده مجدد قرار بگیرند در حالی که آن‌ها  انتخاب اقتصادی برای صاحبان صنایع است. برعکس، قطعات فلزی، یک‌بار که تخریب شدند، باید کنار گذاشته و با قطعات جدید مبادله شوند.

پلاستیک‌ها همچنین می‌توانند بازیافت و برای تولید اجزای سازنده جدید استفاده شوند. این مزیت همچنین به کاهش زمان صرف شده برای تأمین مواد جدید برای تولید کمک می‌کند.

  1. مقرون به صرفه از نظر اقتصادی (Economically efficient)

رزین‌های پلاستیکی در مقایسه با فلزات نسبتاً مقرون به صرفه هستند، در درجه اول به این دلیل که اساساً هزینه‌های تولید قطعات پلاستیکی ارزان‌تر از نمونه‌های فلزی آن‌ها هستند.

صرف نظر از حجم قطعات مورد نیاز در طول چرخه تولید، پلاستیک‌ها مقرون به صرفه‌تر هستند و در بخش پزشکی مزایای برابر ارائه می‌دهند.

علاوه بر این، پلاستیک‌ها به دلیل سبک بودن و مصونیت در برابر تهاجم شیمیایی و خوردگی، از لحاظ اقتصادی برای انباشتن و حمل با کشتی نسبت به فلزات مقرون به صرفه هستند. پلاستیک‌های مدرن امروزی پایداری قابل توجهی را ارائه می دهند که احتمالات آسیب‌دیدگی آن‌ها در هنگام حمل و نقل را کاهش می‌دهد در حالی که علاوه بر این از هزینه‌های اضافی جلوگیری می‌کنند.

  1. گیرایی زیبایی‌شناختی (Aesthetic appeal)

قالب‌گیری تزریقی به استانداردهای زیبایی‌شناختی رایج پای‌بند است. این استانداردها حکم می‌کند که دستگاه‌های پزشکی تولید شده از نظر زیبایی‌شناختی خوشایند هستند که جای‌گزین منظر سازمانی شوند.

فرآیند تزریق به طور مستقیم پلاستیک‌ها را رنگ می‌کند و به حصول شفافیت طبیعی کمک می‌کند. این فرآیند با استفاده از کدگذاری رنگ، شناسایی را ساده‌تر می‌سازد و جذابیت محصولات را افزایش می‌دهد.

قالب‌گیری تزریقی پلاستیک محصولات نهایی را تولید می‌کند که مجموعه‌ای متمایز از کارکرد را در حوزه پزشکی ارائه می‌دهد. مزایای استفاده از دستگاه‌های پزشکی به صورت تزریقی قالب‌گیری شده؛ سازگاری، در دسترس بودن، ارزش زیبایی‌شناختی و هزینه‌های کاهش‌یافته مقیاس بندی‌شده آن‌ها را دربردارد.

  1. طول عمر بیش‌تر (Greater life span)

اگرچه فلزات عمر طولانی دارند، اما آن‌ها برای تخریب شیمیایی و جوی مستعد هستند، بنابراین در حالی که طول عمر آن‌ها را کاهش می‌دهد. در مقابل، پلاستیک‌ها در برابر حملات فیزیکی، شیمیایی، آب و هوایی و محیطی بسیار مقاوم هستند و بنابراین مقاومت بیش‌تر و طول عمر طولانی‌مدتی را فراهم می‌کنند.

  1. سازگاری بهتر (Better compatibility)

دستگاه‌های پلاستیکی تولید شده از قالب‌گیری تزریقی سازگاری بالاتری با دستگاه‌های تصویربرداری و اشعه X نسبت به فلزات دارند. آن‌ها به دلیل نفوذ عمیق‌تر اشعه X، مشاهده دقیق‌تر استخوان‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند. نتایج تصویربرداری حاصل از دستگاه‌های پلاستیکی دقیق‌تر از فلزات است زیرا مغناطیس دستگاه‌های MRI را مختل نمی‌کنند.

  1. مزایای زیست‌محیطی (environmental benefits)

در مقایسه با فلزات، ابزارهای پلاستیکی یک‌بار مصرف گزینه پایدار ارجح هستند. شرکت‌ها دریافته‌اند که رد پای کربن از ابزارهای یک‌بار مصرف حداقل است و می‌تواند در حصول میزان صفر خالص نسبت به میانگین انتشار سالانه یک‌سان CO2 از بیمارستان‌هایی که از ابزارهای فلزی مرسوم استفاده می‌کند، کمک کنند.

به عنوان مثال، قالب‌گیری تزریقی، بخشی از فرآیند تولید انبوه که پلاستیک را می‌سازد، در مقایسه با تولید فلز، حداقل مواد اسقاطی را پشت سر می‌گذارد. این فرآیند همچنین نیاز به درجه حرارت پایین‌تری نسبت به فلز دارد که انرژی کم‌تری مصرف می‌کند.

سخن نهایی

رزین‌های پلاستیکی به دلیل خواص فوق‌العاده نظیر سبک وزن، بادوام، رسانایی حرارتی و سودمند بودن از لحاظ اقتصادی اخیراً شتاب کسب کرده‌اند.

با ظهور پلیمرهای جدید، پلاستیک‌ها به سرعت جای‌گزین همتایان فلزی خود در صنایع بسیاری از جمله علوم پزشکی می‌شوند.

منبع خبر

https://www.medicalplasticsnews.com/medical-plastics-industry-insights/medical-plastics-materials-insights/10-advantages-of-using-plastic-rather-than-metal

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

لوله‌های پلی‌اتیلنی – بخش پنجم – آزمون‌های مکانیکی

قبل از ارزیابی تست‌های مکانیکی لوله PE بهتر است که ابتدا پارامترهای مرتبط با تست‌های مکانیکی بررسی گردد:

طراحی لوله

طراحی و رده‌بندی لوله‌های پلی‌اتیلنی عموماً بر اساس فشار و دمای سیالی که در آن‌ها جریان دارد، انجام می‌گیرد. علاوه بر فشار و دمای سیال، گرید و نوع پلیمر مصرفی نیز فاکتور دیگریست که در این رده‌بندی‌ها در نظر گرفته می‌شوند. مثلاً تعریف دمای مجاز سیال برای لوله‌هایی از PP-B (بلوک PP) معادل ۲۰ درجه سانتی‌گراد می‌باشد در حالی که پهنای دمایی سیال برای لوله‌های PP-R (راندم PP) از ۲۰ درجه سانتی‌گراد الی ۸۰ درجه سانتی‌گراد تعریف می‌گردد و دامنه دمایی سیال برای لوله‌های PE معمولی حداکثر تا ۲۰ درجه سانتی‌گراد و برای لوله‌های تقویت‌شده با استابیلایزرها تا ۵۰-۲۰ درجه سانتی‌گراد و برای لوله‌های PE-X از ۵۰ تا حدود ۱۰۰ درجه تعریف شده است.

اصولاً لوله‌های PE-X نسبت به لوله‌های رایج پلی‌اتیلنی از مقاومت گرمایی و شیمیایی بهتری برخوردارند ضمن آن که PEX را می‌توان در زیر خاک حتی بدون نیاز به زیرسازی با ماسه یا خاک نرم برای انتقال آب یا گاز مورد استفاده قرار دارد.

در مبحث لوله‌های PE تقسیم‌بندی دیگری به نام (MRS) Minimum Required Stress وجود دارد. MRS نشان‌گر حداقل تنش ممکن داخل لوله است که می‌تواند توسط سیالی با دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد به مدت ۵۰ سال یا حدود ۴/۴ میلیون ساعت بر لوله وارد شود بدون آن که لوله بر اثر این فشار سیال دچار نقص کیفی گردد.

پلی‌اتیلن‌های مصرفی جهت انتقال آب و گاز عموماً از گریدهای PE40 و PE100 تهیه می‌گردند. حداقل تنش اسمی MRS این گریدها جهت انتقال سیالی با دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد و عمر مفیدی معادل حداقل ۵۰ سال به صورت ذیل گروه‌بندی می‌گردد.

Untitled

در صنعت آب‌رسانی با لوله‌های اندازه پایین اغلب از گرید PE80 استفاده می‌شود که انعطاف‌پذیری بیش‌تری دارند و گرید PE100 اغلب جهت تولید لوله‌های اندازه بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. از پلی‌اتیلن‌هایی که تنش اسمی یا MRS آن‌ها در گروه ۸ و ۱۰ قرار دارد، می‌توان لوله‌هایی با فشار اسمی تعیین شده ولی با ضخامت‌های کم‌تری نیز تهیه نمود یعنی می‌توان وزن لوله را کاهش داد بدون آن که کیفیت آن تغییر کند که این امر علاوه بر صرفه‌جویی در مقدار مواد مصرفی و کاهش هزینه‌های محصول تمام شده باعث افزایش انعطاف‌پذیری  لوله‌های تولید شده نیز خواهد شد.

اگرچه PE100 نسبت به PE80 از مزایای بیش‌تری مثل مقاومت خوب در برابر پیش‌رفت سریع و آهسته شکاف (RCP) و (SCP) برخوردار است و در یک رده فشاری مشخص می‌تواند فشار بیش‌تری را تحمل کند ولی با این وجود برای خطوط انتقال آب و گاز به دلایل ذیل اغلب از گرید PE80 استفاده می‌گردد.

  • تسهیل در امر حلقه کردن لوله تولیدی و همین طور باز کردن آن در متراژ صد متری
  • کیفیت بهینه جوش پلاستیکی PE80 نسبت به PE100
  • فرآیندپذیری بهتر PE80 نسبت به PE100
  • انعطاف‌پذیری بهتر PE80 نسبت به PE100

معمولاً برای سیستم آب‌رسانی صنعتی در محدوده فشاری بین bar 2/25-5 لوله‌های با قطری ۱۰۰ میلی‌متر الی ۱۰۰۰ میلی‌متر طراحی می‌گرداند و برای سیستم‌های آب‌رسانی تحت فشار bar 10-16 از لوله‌هایی با قطر ۱۱۰ میلی‌متر استفاده می‌شود.در سیستم‌های آب‌رسانی منازل با لوله‌های کم قطر و سیستم‌های کم فشار عموماً از پلی‌اتیلن گرید PE80 استفاده می‌شود ولی برای لوله‌های اصلی یا شاه لوله‌های آب‌رسانی در همین سیستم‌ها ترجیح داده می‌شود که از گرید PE100 استفاده گردد.

در سیستم‌هایی که فشار سیال و جهت حرکتی سیال به صورت متناوب تغییر می‌کند، ترجیحاً از گریدی استفاده می‌گردد که از انعطاف‌پذیری بهتری برخوردار باشد تا بتواند در مقابل تغییرات پی در پی فشار سیال مقاومت نماید. لذا این گونه لوله‌ها عموماً از PE-MD و یا HDPE80 که از انعطاف‌پذیری بیش‌تری نسبت به گرید PE100 برخوردار هستند، تولید می‌گردند. انعطاف‌پذیری بیش‌تر لوله باعث می‌شود که مقاومت آن در برابر تغییرات ناگهانی و متوالی فشار بهتر گردد.

طراحی لوله‌های پلیمری بر اساس فشار اسمی و دمای ۲۰ درجه سانتی‌گراد و عمر مفید بیش از ۵۰ سال باید طوری انجام گردد که تغییرات ابعادی و یا تغییر شکل لوله در طول این مدت و تحت فشار تعریف شده بیش از %۶ نباشد.

بر همین اساس ضروریست که فشار اسمی و یا رده فشاری لوله طبق فرمول زیر محاسبه و تعیین گردد:

Untitled

بنابراین MRS یا حداقل تنش محاسباتی لوله‌های پلی‌اتیلنی با در نظر گرفتن ضریب ایمنی C برای ۵۰ سال عمر مفید بر حسب MPa از طریق فرمول زیر به صورت ذیل محاسبه می‌گردد.

Untitled

C ضریب ایمنی لوله نامیده می‌شود. مقدار این ضریب برای لوله‌های انتقال آب ۱/۲۵ و برای لوله‌های انتقال گازمعادل ۲ در نظر گرفته می‌شود.

Untitled

 

فشار اسمی و تنش هیدرولیکی لوله‌ها نیز بر حسب حداقل ضخامت و میانگین قطر خارجی لوله از فرمول ذیل محاسبه می‌گردد:

Untitled

تست فشار لوله‌های پلی‌اتیلنی

مهم‌ترین آزمون لوله‌های پلی‌اتیلنی تست فشار هیدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی می‌باشد. عموماً مدت زمان این گونه آزمایش‌ها طولانی می‌باشد. بنابراین به منظور پرهیز از زمان طولانی فرآیند آزمون و همین طور اطمینان از نتایج آزمایشات ترجیح داده می‌شود که آزمون در شرایط دمایی مختلف و اصولاً بالاتر از دمای استانداردهای عنوان شده انجام گیرد مثلاً در دماهای ۲۰، ۴۰، ۶۰ و ۸۰ درجه سانتی‌گراد و… .

لذا در صورتی که دمای آزمون بالاتر از ۲۰ درجه سانتی‌گراد باشد، ضروریست جهت معادل‌سازی و اطمینان از نتایج آزمایشات از ضرایب تبدیل گرمایی مطابق جدول زیر استفاده گردد.

Untitled

آزمایشات به عمل آمده روی لوله‌های PVC، PP و PE نشان می‌دهند که هر چه دمای سیالیت جاری در لوله پایین‌تر باشد به همان نسبت هم عمر مفید لوله طولانی‌تر خواهد بود.

با افزایش دمای سیال و گذشت زمان، لوله در یک نقطه دچار تیک یا سستی مکانیکی شده و در نهایت در همان لحظه دچار شکست خواهد شد. نقطه‌ای که لوله دچار سستی مکانیکی می‌شود، همان نقطه‌ایست که تغییرات پلاستیکی با پارگی از نوع Ductile (تست هیدرودینامیکی) در آن‌جا اتفاق خواهد افتاد. از همین آزمایش‌ها نتیجه‌گیری شده است که لوله‌های PVC تحت شرایط یکسان نسبت به لوله‌های PP و PE از عمر مفید بیش‌تری برخوردارند.

Untitled

عمر مفید لوله به صورت تابعی ازدمای سیال جاری

فشار هیدرواستاتیک (تست کوتاه‌مدت)

در این تست نمونه لوله پس از غوطه‌ور شدن در حوض‌چه آب ۲۰ درجه سانتی‌گراد و تعادل دمایی لازم با آب حوض‌چه، در زمانی به مدت ۱ ساعت تحت تأثیر فشار ثابت داخلی قرار داده می‌شود. بدیهی است که مقدار فشار اعمال شده بر نمونه بر اساس ابعاد لوله متغییر می‌باشد ولی برای محاسبه فشار عموماً از فرمول ذیل استفاده می‌شود.

 

Untitled

 

Untitled

حوض‌چه تست آزمون و نحوه قرارگیری نمونه‌ها در حوض‌چه

در این آزمون نباید نمونه در طول زمان آزمون (۱ ساعت) دچار نواقصی مانند ترک‌های مویی، تورم موضعی، بادکردگی، نشتی و یا ترکیدگی گردد.

مشاهده هر کدام از این نواقص نشان‌دهنده غیر استاندارد بودن لوله تولیدی است و لذا ضروریست که آزمون مجدداً تکرار گردد.

آماده سازی نمونه‌ها

عموماً برای هر آزمون سه نمونه با ویژگی‌های ذیل تهیه می‌گردد:

نمونه‌ها به صورت راندوم از لوله‌ایی که ۱۶ الی ۲۴ ساعت قبل تولید شده‌اند و دمای آن‌ها با دمای محیط متعادل شده است، تهیه می‌شوند.

نمونه‌ها باید عاری از هر گونه آلودگی و به خصوص عاری از چربی باشد.

طول مفید نمونه‌ها براساس قطر بیرونی لوله تعیین می‌گردد.

بنابراین طول مفید نمونه لوله‌هایی که قطر خارجی آن‌ها کم‌تر یا مساوی ۱۵۰ میلی‌متر است باید حداقل بزرگ‌تر از ۵ برابر قطر و برای لوله‌هایی که قطر خارجی آن‌ها بیش‌تر از ۱۵۰ میلی‌متر است، باید بزرگ‌تر یا حداقل مساوی ۳ برابر قطر لوله در نظر گرفته شود.

تعادل دمایی نمونه با دمای محیط (آب حوض‌چه) یکی دیگر از پارامترهای تأثیرگذار در نتایج این آزمون می‌باشد، بنابراین ضروریست که پس از پر و بسته شدن دو طرف نمونه توسط درپوش‌های مخصوص (گپ‌ها)، نمونه آماده به مدت ۱ الی ۲ ساعت قبل از شروع آزمایش در حوض‌چه آزمون قرار داده شود.

تست ترکیدگی لوله

در این آزمون نمونه‌های آماده به مدت ۶۰ الی ۷۰ ثانیه زیر فشاری فزاینده قرار داده می‌شوند تا لحظه‌ای که قسمتی از نمونه با افزایش فشار دچار تورم و بادکردگی شده و به مرور تغییر شکل دهد و در نهایت بترکد.

با ترکیدن لوله و برقراری ارتباط بین آب درون لوله و آب حوض‌چه جریان الکتریکی قطع می‌گردد و با قطع جریان الکتریکی عقربه کورنومتر ثابت می‌ماند.

Untitled

اشکال مختلف ترکیدگی لوله در تست کوتاه مدت

 

لوله در تست کوتاه مدت

I : Ductile Fracture: ترکیدگی از نوع نوک قناری

I : Brittle Fracture:: ترکیدگی غیر معمول

 

فاکتورهایی که در این آزمون مورد ارزیابی و بررسی قرار می‌گیرند عبارتند از:

مدت زمان آزمون که این زمان از لحظه شروع اعمال فشار و تا زمان قطع جریان الکتریکی ادامه می‌یابد، حداکثر فشار اعمال شده تا لحظه ترکیدن نمونه و از همه مهم‌تر بررسی نوع ترکیدگی جهت ارزیابی کیفی لوله.

نتایج آزمون زمانی مثبت ارزیابی خواهد شد که نمونه ابتدا در محور طولی متورم ‌شود و سپس با افزایش فشار به صورت نوک قناری (Ductile) درآید و بترکد.

حداقل فشار مجازی که در این تست برای لوله‌های انتخاب می‌گردد، عبارتند از:

لوله‌های  LDPE معادل ۸٫۶۲ Mpa

لوله‌های  MDPE معادل ۱۳٫۷۰ Mpa

لوله‌های  HDPE معادل ۱۷٫۳۶ Mpa

در صورتی که نمونه در زمانی کم‌تر از ۶۰ ثانیه تخریب گردد لازم است که آزمون مجدداً تکرار گردد.

بررسی شکل ترکیدگی نمونه یکی از نقاط بحث‌برانگیز در این تست می‌باشد.

رفتار لوله‌های PE در آزمون ترکیدگی لوله به شکل نوک قناری (حالت I در شکل بالا) تشابه زیادی به رفتار پلیمرهای نیمه کریستال در تست کشش دارد.

 

همان گونه که در تست کشش، ازدیاد طولی الاستیکی نمونه فقط در محدوده قانون هوک متناسب با نیروی وارده است و خارج از آن محدوه و تا نقطه تسلیم تناسب قانون‌مندی بین ازدیاد طول الاستیکی پلاستیکی نمونه با افزایش فشار نیرو مشاهده نمی‌شود در تست ترکیدگی لوله‌ها هم با افزایش فشار ابتدا بخش آمورف نمونه دچار تغییر شکل و ازدیاد طولی الاستیکی می‌شود (تورم ابتدایی لوله در طول لوله) و پس از آن نمونه وارد فاز دوم یعنی ازدیاد طول الاستیکی-پلاستیکی می‌گردد و با افزایش فشار این روند تا آن‌جا ادامه می‌یابد که با ریزش مولکولی ازدیاد پلاستیکی بخش لوله پدیدار و در نهایت در مقطعی عمود بر طول لوله دچار شکستگی می‌گردد.

دقیقاً به همان صورت که در تست کشش با ریزش مولکولی نمونه در نقطه تسلیم و پلاستیکی شدن ازدیاد طول، نیروی کشش به یک‌باره کاهش و پس از آن ازدیاد پلاستیکی طول نمونه متناسب با افزایش نیرو ادامه می‌یابد تا نمونه پاره شود (تصویر زیر) در این‌جا هم همین اتفاق می‌افتد.

 

Untitled

دیاگرام کشش-ازدیاد طول پلی‌اتیلن در تست کشش

این نوع پارگی در نمونه‌ پلیمرهای نیمه‌کریستال، رفتاری طبیعی محسوب می‌شود.

ولی هرگاه نمونه بدون نشان دادن ازدیاد طولی الاستیکی تا نقطه مشخصی در برابر نیروی فزاینده کششی مقاومت نماید و بدون رسیدن به نقطه تسلیم به یک‌باره شکسته یا پاره شود، یعنی رفتاری شکننده از خود نشان دهد این امر برای پلیمرهای نیمه‌کریستال که پلی‌اتیلن هم یکی از آن‌هاست رفتاری غیر طبیعی محسوب می‌گردد.

بنابراین هرگاه نمونه تحت فشار بدون نشان دادن تورم الاستیکی-پلاستیکی به یک‌باره پاره شود به این نوع پارگی که از نظر طراحی و فنی پارگی خطرناکی هم محسوب می‌شود Brittle Fracture گفته می‌شود. (نمای II تصویر بالا)

ترکیدگی از نوع Brittle اصولاً زمانی رخ خواهد داد که لوله در مدت زمانی طولانی تحت تأثیر تنش داخلی قرار گرفته باشد. ترکیدگی نوع Brittle در پلیمرهای نیمه‌کریستال برعکس ترکیدگی نوک قناری نه در بخش آمورف، بلکه در بخش کریستالیت‌های پلیمر پدیدار می‌گردد و روند پیدایش آن بدین صورت است که ابتدا یک شکاف میکروسکوپی در این بخش از پلیمرها ایجاد شده و به سرعت رشد می‌کند و در نهایت بدنه لوله را به موازات طول لوله پاره می‌کند.

برخلاف آنچه به نظر می‌رسد این فشار جریان سیال داخل لوله نیست که عامل تسریع پارگی در لوله می‌گردد، بلکه بیش‌تر تغییرات افزایشی دمای سیال است که مستقیماً روی شدت و سرعت پارگی از نوع Brittle تأثیرگذرا است و باعث پارگی زودهنگام لوله می‌گردد.

انجام این تست براساس ASTM D1599 و به نام Burst برای لوله‌هایی که اندازه کم‌تر از ۲۰۰ میلی‌متر دارند، به عنوان یکی از متداول‌ترین تست‌های مکانیکی لوله‌های پلی‌اتیلنی به شمار می‌رود.

در این آزمون هر گونه تورم موضعی-ترک‌خوردگی ریز و درشت- نشتی و یا هر عامل دیگری که باعث افت فشار اعمال شده در لوله گردد و یا باعث جلوگیری از افزایش یکنواخت فشار در لوله شود- به عنوان نقیصه تلقی شده و همین امر تکرار آزمون را الزامی می‌سازد و لذا لوله‌هایی مثبت ارزیابی می‌گردند که نمونه آن‌ها پس از پایان آزمون از یک طرف عاری از هرگونه عیوب کیفی باشد و از طرف دیگر ازدیاد طولی و قطری نمونه پس از پایان آزمون بیش از ۵% و بیش از ۵/۲% نباشد.

تست هیدرواستاتیکی (تست بلندمدت)

به منظور تعیین عمر مفید لوله‌های تولید شده، آزمون دیگری تحت عنوان تست بلندمدت روی لوله انجام می‌گیرد. نمونه‌ها در این آزمون در شرایط دمایی مختلف تحت تأثیر سیالی با فشار به نام Vergleichsspannung یا Hoop Stress قرار داده می‌شوند. طبق DIN 8075 تعیین مقدار Hoop Stress براساس نوع پلی‌اتیلن، درجه حرارت آزمون و مدت زمان آزمون متفاوت می‌باشد.

تنش طراحی لوله جهت نسبت هیدرواستاتیکی براساس فرمول ذیل محاسبه می‌گردد:

Untitled

 

نتایجی که از این تست حاصل می‌شود عبارت است از تعیین حداقل زمان ممکن مقاومت لوله در برابر دما و فشار تعیین شده سیال داخل لوله.

Untitled

پارامترهای تأثیرگذار بر زمان پارگی لوله‌های پلی‌اتیلن گریدهای ۸۰ و ۱۰۰

این تست در دیاگرام Hoop Stress-Time به صورت لگاریتمی ترسیم می‌گردد و نتایج آن نشان‌گر مختصات دمایی و زمانی نقطه تسلیم لوله می‌باشد.

Untitled

دیاگرام لگاریتمی تست بلندمدت هیدرواستاتیکی

آزمایش دیگری که در برخی اوقات جهت بررسی کیفیت لوله‌های تولیدی در ارتباط با عمر مفید آن‌ها انجام می‌گیرد، تشخیص مقاومت لوله در برابر سرعت پیش‌روی (خزش) ترک در لوله می‌باشد که با نام‌های (Low Crack Growth) یا پیش‌روی آرام و خزش RCP (Rapid Crack Propagation) که به نام پیش‌روی سریع در لوله نامیده می‌شوند. جهت بررسی مقاومت یک لوله در برابر سرعت پیش‌روی خزش در طول و یا عمق لوله عموماً از تست Notch استفاده می‌شود.

جهت انجام این تست ابتدا روی محیط لوله شکاف‌های  vشکلی با زاویه ۶۰ درجه ایجاد می‌گردد (تصویر زیر) و سپس نمونه تحت فشار داخلی قرار داده می‌شود و در نهایت زمان پیش‌روی ترک یا شکاف‌های پدید آمده روی نمونه مورد بررسی قرار می‌گیرد.

این آزمون اغلب برای لوله‌های انتقال گاز و انتقال آب و بر اساس استاندارد DVGW-A2[Section A2(2003)] مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Untitled

تست Notch با زاویه ۶۰ درجه روی محیط لوله

از سری SDR 11 تولید شده از گرید PE80 در شرایط دمایی آزمون ۸۰ درجه سانتی‌گراد و تحت فشار داخلی  bar209  حداقل باید بیش‌تر یا مساوی ۵۰۰ ساعت باشد.

آزمون دیگری که در ارتباط با تعیین سرعت خزش روی نمونه‌های پلیمری انجام می‌گیرد، تست FNCT (Full Notch Creep-Test) می‌باشد.

در این آزمون طبق استاندارد DIN 53 444 به جای لوله که ضخامت دیواره آن کم است از نمونه‌‌ایی کاملاً پر استفاده می‌گردد. (تصویرزیر)

Untitled

نمونه کاملاً پر برای تست FNCT

در این تست ابتدا شکافی به عمق mm 1/6 روی محیط نمونه ایجاد می‌گردد و سپس نمونه در محیط سیالی از نوع Arkopal N 100 2% و دمای ۹۵ درجه سانتی‌گراد تحت آزمون کششی با باری معادل Mpa 4/5 قرار داده می‌شود.

Untitled

دستگاه و شرایط قرارگیری نمونه در تست FNCT

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

کشف الیاف پلیمری جدید و منحصر به فرد بر پایه پلی‌اکریلونیتریل

محکم و چقرمه ولی به سبکی یک پَر

گفته می‌شود که این الیاف به طور مطلوب برای اجزای سازنده فنی که در معرض بارهای زیاد قرار دارند، مناسب هستند.

الیاف پلیمری جدید و منحصر به فرد را در نتیجه وجود هر دو خواص وزن سبک و بسیار ارتجاعی توصیف کردند و توسط تیمی تحقیقاتی که به دست دانشمندان از دانشگاه Martin Luther (MLU) Halle-Wittenberg در Saxony-Anhalt، آلمان رهبری شد، ساخته شدند، در حالی که می‌توانند تأثیر زیادی بر صنعت خودرو و سایر بخش‌ها بگذارند.

گروه تحقیقاتی MLU برای طراحی مواد مبتنی بر ریزساختار در انستیتوی فیزیک، به سرپرستی Ralf Wehrspohn، از دستگاهی موسوم به ZEISS Xradia 810 Ultra – توموگرافی تخمینی سه بعدی با اشعه X با وضوح بالا که قادر به شناسایی الیاف بود، استفاده کرد. این فناوری به دانشمندان اجازه می‌دهد که تصاویر سه بعدی بسیار دقیق از نمونه‌های کوچک ایجاد کنند. هنگامی که محققان این الیاف را ساختند، برای اولین بار مشاهده کردند که فیبریل‌های داخل هر لیف مجزا تقریباً همیشه در جهت طولی یکسان مرتب می‌شوند.

این الیاف که از لحاظ شیمیایی بر پایه پلی‌اکریلونیتریل هستند، گفته می‌شود به خاطر حداکثر ارتجاعیت و مقاومت کششی بالا بسیار حائز اهمیت هستند در حالی که بسیار سبک وزن نیز هستند.

Untitled

یک لیف منفرد با قطر حدود ۰/۰۴ میلی‌متر حداکثر ۴۰۰۰ فیبریل فوق‌العاده نازک را شامل می‌شود. محققان ذکر کردند ماده افزودنی یا مولکول اتصال‌دهنده، این فیبریل‌ها در الیاف را با نتایج مطلوب به یکدیگر پیوند می‌دهد. اما این فقط ماده افزودنی نیست که به جهت محکم ساختن مواد مسئول است بلکه این واقعیت نیز وجود دارد که این موضوع با جهت‌گیری الیاف بسیار ترکیب می‌شود که نتیجه کشش و آماده‌سازی حرارتی به کار رفته در طی فرآیند تولید است. برای مقایسه، یک لیف منفرد ضخیم‌تر از موی انسان نیست و وزن آن کم‌تر از یک ریزپشه است اما با این وجود می‌تواند ۳۰ گرم وزنه را بالا ببرد.

به گفته این تیم، مواد مصنوعی کمی وجود دارد که چنین مقاومت بالایی را با چقرمگی فوق‌العاده ترکیب کند. دانشمندان Halle به‌همراه محققانی از دانشگاه Bayreuth، مرکز تحقیقات Jülich و سایر شرکای آلمان، چین و سوئیس بر این چالش‌های مهم فناوری تسلط داشتند. الیاف پلیمری که آن‌ها تولید کردند در برابر تغییر شکل و شکستگی مقاومت می‌کنند، زیرا می‌توانند کشیده شوند و سپس به شکل اصلی خود بازگردند در حالی که این بدان معناست که می‌توانند انرژی زیادی جذب کنند. دکتر  Juliana Martins de Souza e Silva، سرپرست گروه برای میکروسکوپ الکترونی اشعه X در MLU و یکی از اعضای تیم تحقیق گفت: “علاوه بر سبک وزن بودن، الیاف منحصر به فردی هستند زیرا تا کنون ترکیب استحکام بالا با چقرمگی بالا در یک ماده دشوار بود.”

گفته می‌شود این الیاف به دلیل خواص منحصر به فردشان، برای استفاده در مورد اجزای سازنده فنی تحت بار زیاد نظیر تایرهای مقاوم در برابر سایش و بخش‌های دیگر خودرو به طور مطلوب مناسب می‌باشند در حالی که به کاهش وزن خودرو کمک می‌کنند. آن‌ها می‌توانند به عنوان ماده‌ای برای چترهای نجات و تجهیزات حفاظتی در صنعت نساجی یا برای تاندون‌ها و رباط‌های مصنوعی، مواد ترمیمی بافت یا بخیه‌های جراحی در مهندسی پزشکی استفاده شوند.

دانشمندان بر این باورند که این ماده می‌تواند دست‌خوش توسعه بیش‌تر قرار گیرد.  Martins de Souza e Silva گفت: “الیاف ما از یک اصل طراحی نوآورانه استفاده می‌کنند که اجازه خواهد داد به طور مشابه الیاف چقرمه و محکم از سایر پلیمرهای استاندارد نیز تولید شود.” “بنابراین ترکیبات مختلف پلیمرها و مولکول‌های پیونددهنده می‌تواند منجر به پیدایش مواد جدید شوند.”

در حال حاضر به هر جهت الیاف پلیمری کشف شده توسط این تیم‌ها می‌توانند با استفاده از فرآیندهای پیش‌رفته در این بخش که فراهم می‌شوند، مستقیماً ساخته شوند. Martins de Souza e Silva گفت: “ما انتظار داریم که به زودی الیاف ما به منظور کاربرد عملی در صنعت ارائه شود.”

 

 

لینک خبر: https://www.canplastics.com/features/researchers-discover-unique-new-polymer-fibres/

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

پلاستیک متخلخل: معرفی، کاربرد، مزایا

پلاستیک متخلخل چیست؟

ممکن است اصطلاح پلاستیک متخلخل را شنیده باشید اما از معنی آن کاملاً مطمئن نیستید. این اصطلاح در بین مهندسان و تیم‌های تحقیق و توسعه نسبتاً رایج است؛ زیرا آنها مواد لازم برای ساخت محصولات را تأمین می‌کنند. اما، پلاستیک متخلخل دقیقاً چیست؟ ما بررسی خواهیم کرد که این ماده چیست و چه کاری می‌تواند انجام دهد.

پلاستیک متخلخل تعریف می شود:

ساده‌ترین تعریف از پلاستیک متخلخل، یک ماده چند کاره و تنفس‌پذیر است که در بسیاری از محصولات مختلف استفاده می شود. تعریف پیچیده کمی علمی‌تر است.

مهندسان ذرات را با هم ترکیب می‌کنند تا یک ساختار ریزمتخلخل تنفس‌پذیر ایجاد کنند. نتیجه یک جزء با دوام و قابل انعطاف از نظر طراحی است که می‌تواند جریان گازها، مایعات، نور یا صدا را کنترل کند.

احتمالاً بهتر است با ذکر چند مثال بهتر این مسئله را درک کنیم:

اپلیکاتورهای فوم که برای اعمال آرایش استفاده شدند از پلاستیک متخلخل ساخته می‌شوند.

a

 

همان طور که فتیله‌های داخل خوشبوکننده‌های هوای Plug-in هستند.

b

 

و نوک قلم روی هایلایتر شما برای به کار بردن جوهر مورد استفاده قرار گرفت.

c

در هر دو مورد، محصول نهایی به سطح بالایی از کنترل بر روی جریان گاز و مایعات داخل آن نیاز دارد.

در رابطه با اپلیکاتورهای آرایشی، مواد باید فتیله شوند اما آرایش کافی مربوط به استعمال را  جذب کنند. در مورد خوشبوکننده هوا، فتیله به آرامی رایحه مایع را در هوا پخش می‌کند. هر دو محصول نیاز به یک جز دارند که به کنترل جریان گازها و مایعات کمک کند.

انواع پلاستیک متخلخل

سه نوع پلاستیک متخلخل اصلی وجود دارد. در اینجا یک توضیح اجمالی از هر یک بیان می‌شود:

پلاستیک متخلخل تف‌جوشی شده (Sintered porous plastic): پلیمرها یا ذرات مختلف برای ایجاد اندازه‌های منفذ کنترل شده ترکیب می‌شوند، که یک ماده قوی و خودکفا (self-supporting) بسازند.

الیاف متصل شده (Bonded fibers): الیاف متصل شده مواد با طیف گسترده‌ای از توانایی‌های انتقال مایع ایجاد می‌کنند که برای محصولات پزشکی، صنعتی و مصرفی عالی هستند.

فوم سلول باز (Open-cell): آمیزه سفارشی از مواد با اندازه‌های منفذ، تراکم‌ها و نرمی متفاوت، فوم سلول باز معمولاً به عنوان فوم نوع پزشکی و آرایشی برای جذب مایع استفاده می‌شود.

پلاستیک متخلخل چه کاری می‌تواند انجام دهد؟

در Porex، پلاستیک متخلخل ما می‌تواند به طرق مختلف مورد استفاده قرار گیرد، از جمله:

جذب

پلیمرهای پلاستیکی به صورت فوم متخلخل یا محلول‌های لیفی متخلخل ساخته می‌شوند.

مثال: پزشکان برای مراقبت زخم از فوم پزشکی ساخته شده از پلاستیک متخلخل استفاده می‌کنند.

i

استعمال

محلول‌‌های متخلخل می‌توانند سیال را قادر سازند که به سطح اعمال شود.

مثال: اپلیکاتورهای نرم که به منظور به کار بردن از خط چشم یا خط لب استفاده می‌شوند اغلب از پلاستیک متخلخل ساخته می شوند.

d

 

انتشار

محلول‌های متخلخل می‌توانند مایع، گاز یا نور را به طور مساوی پخش کنند.

مثال: فتیله‌های پخش‌کننده نی (reed) رایحه‌ای پایدار در فضای اتاق آزاد می‌کنند.

 

فیلترسازی

پلاستیک متخلخل می‌تواند اجازه دهد مایع، گاز، نور یا صدا به منظور حذف مواد ناخواسته عبور کنند.

مثال: یک فیلتر کوچک درون اسپری بینی آلودگی‌ها را از دارو دور نگه می‌دارد و اجازه استفاده مکرر را می‌دهد.

f

گازگیری

منافذی که از پلاستیک متخلخل ایجاد می‌شوند، کارآمدی و طول عمر محصول را بهبود می‌بخشند.

مثال: داخل چراغ های جلوی اتومبیل منافذ حفاظت از روشنایی خودرو وجود دارد که رطوبت را به حداقل و روشنایی را به حداکثر می‌رساند.

g

فتیله‌سازی

انتقال مایع از طریق عمل موئینگی با پلاستیک متخلخل امکان‌پذیر است.

مثال: فتیله‌های داخل آزماینده‌های بارداری یک مقدار کنترل شده از مایع را به نوار آزمایش می‌رسانند که نتایج را میسر می‌کنند.

h

این احتمال زیاد است که اگر محصول شما به نوعی مایعات یا گازها را در اطراف جابه‌جا می‌کند، از یک ماده پلاستیکی متخلخل بهره‌مند خواهید شد. اگر می‌پندارید که محصول شما به یک جزء پلاستیک متخلخل نیاز دارد، بسیار آسان است که با یک مهندس صحبت کنید یا یک نمونه را درخواست کنید.

مزایای مواد پلاستیکی متخلخل

  • هزینه کم‌تر
  • ابزار ارزان قیمت
  • عمل‌کرد قابل تکرار – تخلخل کنترل شده
  • قابل استریل شدن
  • مقاوم در برابر مواد شیمیایی – در برابر بیشتر اسیدها، بازها، حلال‌ها و هیدروکربن‌ها
  • مقاومت در برابر خوردگی عالی
  • خلوص بالا -رزین‌های تأیید شده توسط FDA / USDA
  • استحکام بالا، وزن سبک – مطابق با الزامات مونتاژ
  • قابلیت‌های تصفیه دوگانه – هم به عنوان فیلتر سطح و هم فیلتر عمق عمل می‌کند
  • خصوصیات آب‌دوستی، آب‌گریزی یا خوددرزگیری

مزایای GenPore’s Porous-Poly

GenPore’s Porous-Poly یک ماده بدون فرآیند تف‌جوشی‌شده‌ است که محصولات پلاستیکی متخلخل با بازده فیلتراسیون عالی از ذرات ریز جامد همراه با جریان‌پذیری عالی مایعات و گازها را تولید می‌کند. توزیع اندازه ذرات کنترل شده و یک چرخه دمایی دقیق برای تولید طیف گسترده‌ای از ساختارهای سلولی به‌هم‌پیوسته و محدوده‌های اندازه منفذ مشخص استفاده می‌شود. این ساختارهای منفذ برای عمل‌کرد در نوعی از کاربردها از جمله فیلتر کردن، فتیله سازی، نفوذ یا گاززدایی گازها و از بین بردن صدا طراحی و کنترل می‌شوند.

Porous-Poly به طور طبیعی آب‌گریز است، اما این ماده می‌تواند برای ایجاد خواص آب دوست اصلاح شود که فتیله سازی محلول‌های آبی را ممکن می‌کند. به علاوه فرمولاسیون‌های خاص Porous-Poly می‌توانند به عنوان یک ماده خوددرزگیر در حضور محلول‌های آبی عمل کنند.

پلاستیک‌های متخلخل بیش‌تر خصوصیات فیزیکی همتایان جامد خود را حفظ می‌کنند، اما مجموعه‌ای بی‌نظیر از خواص را نیز ارائه می‌دهند. “مسیر فیلتراسیون مارپیچی” منحصر به فرد مواد، بازده فیلتراسیون بالا که خواص هر دو فیلتر سطحی و عمقی را ترکیب می‌کند را به وجود می‌آورد. پلاستیک‌های متخلخل ارتجاعیت عالی، قدرت فیزیکی بالا و وزن سبک دارند که یک بخش ناهموار به آسانی کنترل شده را ارائه می‌دهد. بازده فیلتراسیون ۹۹٫۸٪ می‌تواند حاصل شود.

Untitled

 

پلاستیک متخلخل تکنولوژی‌های SPC  یک ماده متخلخل سلول باز و نیمه‌سخت است که توسط فرآیندی به نام تف‌جوشی (sintering) ساخته می‌شود. منافذ به‌هم‌پیوسته به معنای نفوذپذیری مواد نسبت به مایعات است، با کنترل اندازه منفذ، نفوذپذیری در صورت نیاز تنظیم می‌شود. این نفوذپذیری به این معنی است که مواد به عنوان فیلتر کار می‌کنند و همچنین ظرفیت فیلتراسیون با اندازه منافذ کنترل می‌شود. به طور معمول، نسبت ماده که باز (open-cell) است حدود ۳۰-۴۰٪ می‌باشد (به عنوان حجم حفره شناخته می‌شوند)، گرچه ممکن است مواد برای کاربردهای خاص با حجم‌های حفره تا ۶۰٪ تولید شوند.

اجزاء سازنده متخلخل ما در ورق‌ها، رول‌ها، دیسک‌ها و قالب‌های به صورت سفارشی طراحی شده موجود است. ما طیف وسیعی از محصولات ورقه‌ای استاندارد ساخته شده از پلی‌اتیلن متخلخل، و نیز امکانات برای ایجاد یک محصول سفارشی را جهت پاسخ‌گویی به نیازهای کاربرد خاص شما ارائه می‌دهیم. محصولات ورقه‌ای در ضخامت‌های ۰/۶ میلی‌متر تا ۶ میلی‌متر و اندازه منفذ از ۲۰ میکرون تا ۲۵۰ میکرون موجود است. برای ارائه ایده از طیف وسیعی از مواد، اندازه منفذ موجود و تأثیر بر نفوذپذیری لطفاً جدول محصولات استاندارد ورق را مشاهده کنید (https://porous-plastics.co.uk/standard_sheets). بیش‌تر این مواد به صورت قالب‌گیری نیز موجود هستند. ماده به طور معمول ذرات را ۳-۴ برابر کوچک‌تر از اندازه منفذ (بسته به ضخامت) فیلتر می‌کند.

تکنولوژی‌های SPC می‌تواند پلاستیک‌های متخلخل را از انواع پلیمرها تولید کند و قادر به کنترل خواص مختلف در هر پلیمر ویژه است. بیش‌تر محصولات ما با استفاده از پلی‌الفین‌ها (پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن) ساخته می‌شوند که مقرون به صرفه‌ترین راه حل را برای اکثر کاربردها را ارائه می‌دهند. این محصولات می‌توانند به منظور خود-درزگیر بودن (self-sealing) (در حضور آب) یا آب‌دوست اصلاح شوند و در محدوده‌ای از اندازه‌های منفذ و نفوذپذیری‌ها در دسترس هستند. محصولات ما همچنین ممکن است رنگی باشند تا بتوانند انتخاب رنگ‌ها را ارائه دهند.

بیش‌تر محصولات ما می‌‌توانند از پلیمرهای دارای تأییدیه‌های FDA و Pharmacopoeia تولید شوند. اگر درخواست شما به سطوح خاصی از گواهی‌نامه نیاز دارد، لطفاً این مورد را مشخص کنید تا ما بتوانیک اطمینان حاصل کنیم که مواد مناسب از ابتدای پروژه انتخاب شده اند.

پلاستیک متخلخل SPC به راحتی قابل فرآورش است و می‌توان آن را به راحتی اتصال (جوش) داد. انعطاف‌پذیری ذاتی این ماده، آن را به ویژه برای اتصالات تحت فشار در قطعات تشکیل دهنده مواد مختلف مناسب می‌کند تا یک درزگیر مؤثر و قابل اطمینان ارائه دهد. مواد دو جزئی نیز می‌توانند تولید شوند، در حالی که خصوصیات دو ماده مختلف متخلخل در یک محصول ورقه‌ای در دو لایه جداگانه ترکیب می‌شوند. تمام محصولات ما تحت سیستم کیفیت معتبر ISO 9001: 2015 در انگلیس تولید می‌شوند.

 

منبع:

https://www.porex.com/venting/what-is-porous-plastic/

https://www.genpore.com/advantages_of_porous_plastics.htm

https://porous-plastics.co.uk/products

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

 

 

عنصر روی (Zn) عامل بسیار مؤثر در برابر ویروس‌ها بر روی سطوح پلاستیکی

فناوری Parx Materials که عنصر روی را با پلیمرها ادغام می‌کند، دارای عمل‌کرد ضد میکروبی ۹۹٫۹٪ یا بالاتر است و در حال حاضر توسط ZincIn برای سینی‌های سرویس غذایی ساخته شده از پلاستیک اقیانوس (ocean plastic) استفاده می‌شود. (https://www.zincin.com/en/product/servering-tray/)

فناوری که باعث می‌شود پلیمرها با استفاده از یک عنصر کمیاب در برابر باکتری‌ها، کپک‌ها و فیلم‌های زیستی مقاوم شوند، توسط Parx Materials در Rotterdam هلند ساخته شده است. با الهام از مکانیسم دفاعی پوست انسان در محافظت در برابر میکروب‌ها و ویروس‌ها، آن عنصر روی است. Parx Materials را درون پلیمرهایی که هستند، می‌گنجانند و پس از آن عمل‌کرد ضد میکروبی ۹۹٫۹٪ یا بالاتر از این مقدار دارند.

ویروس‌ها در سطوح طبیعی زاد و ولد یا تکثیر نمی‌یابند اما می‌توانند تا ۲-۳ روز بر روی سطوح پلاستیکی زنده بمانند. آزمایشات مستقل با استفاده از پروتکل ISO 21702 برای ویروس Human Corona E229 ثابت کرد که فناوری Parx Materials تأثیر مهمی در برابر این ویروس دارد – این فناوری پنج برابر سریع‌تر ویروس را از روی سطوح پلاستیک نرمال جامد کاهش می‌دهد. این فناوری همچنین ویروس H1N1 را فقط در ۸ ساعت در منسوجات ساخته شده با استفاده این فناوری به میزان ۹۹٫۹۹٪ کاهش می‌دهد.

این فناوری مدعی می‌شود به عنوان تنها راه حل مؤثر طیف وسیع دردسترس بدون استفاده از مواد سمی استفاده است و این که به هیچ وجه این مواد مهاجرت نمی‌کنند و یا به خطر نمی‌اندازند. گفته می‌شود که این یک راه حل ۱۰۰٪ ایمن و پایدار و دارای کارایی بالا در جلوگیری از چسبندگی و تکثیر باکتری‌ها و جلوگیری از تشکیل فیلم زیستی بر روی سطوح پلاستیکی است. در ضمن اکنون نیز ثابت می‌کند در برابر ویروس‌ها مؤثر است.

Parx Materials خاطرنشان می‌کند که آزمایشات ویروسی با ویروس ایجادکننده Covid-19 انجام نشده است؛ زیرا در حال حاضر این آزمایش برای آزمایشگاه‌های تجاری ممنوع است. اما ویروس E229 Coronavirus برای آزمایش انتخاب گردید زیرا شباهت‌های زیادی با ویروس Covid-19 دارد.

به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد، این فناوری می‌تواند تقریباً در هر سطح پلاستیکی که یک سطح با مقاومت ذاتی در برابر باکتری‌ها، کپک‌ها، قارچ‌ها، فیلم‌های زیستی و ویروس‌ها ایجاد می‌کند، استفاده شود.

آزمایشات انجام شده که شامل ISO22196 می‌شود: عمل‌کرد ضد میکروبی سطوح غیر متخلخل و پلاستیک است.

اثربخشی: ۹۹٫۹٪ یا بالاتر در برابرStaphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis , Clostridium difficile, Listeria, MRSA, Streptococcus mitis, Streptococcus sangius, A hemolytic streptococcus, Escherichia coli, Salmonella, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae, Legionella pneumophila و غیره است.

Untitled

سینی‌های سرویس غذایس ساخته شده از پلاستیک اقیانوس با محافظت در برابر باکتری

 

Parx Materials در  تاریخ ۲۵ ماه May نوع جدیدی از سینی فست‌فود با ویژگی‌های بهداشتی ساخته شده از جنس پلاستیک از یک منبع غیر معمول یعنی طناب‌های پلاستیکی تورهای ماهی‌گیری دورریخته شده را آشکار کرد.

ویژگی های خاص سینی مذکور: در حالی که آزمایش شخص ثالث را مجاز کرد از پروتکل‌های بین‌المللی تبعیت کند، نشان داد که این سینی‌های ویژه بیش از ۹۹٫۹٪ میکروب کم‌تر از سینی‌های استاندارد دارند.

ZincIn AS درDrammen  نروژ از مزایای این دو مفهوم در راه‌اندازی سینی‌های مواد غذایی بهداشتی ساخته شده از زباله‌های اقیانوس استفاده می‌کند.

Kjetil Christoffersen، بنیان‌گذار ZincIn، در جستجوی نوآوری‌ها بوده و یک طراح محصولات است که باعث می‌شود زندگی مصرف‌کنندگان بهتر، سازگارتر با بدن و الهام بخش‌تر شود.

او می‌گوید: “کارکردن با فناوری ضد میکروبی Parx Materials یک مجموعه‌ای کاملاً جدید از امکانات را ایجاد کرد که می‌تواند فواید و مزایایی را برای زندگی ما به ارمغان بیاورد.” “ترکیب آن با مواد بازیافتی Norwegian Plastic Recycling AS (NOPREC) که قبلاً به زنجیره غذایی ما خدمت کرده است و اکنون یک بار دیگر  گامی منطقی به نظر می‌رسد.”

در تابستان ۲۰۱۷، NOPREC خط تولید گرانول‌سازی جدیدی را در شهر کوچک Matmortua نزدیک دریا راه‌اندازی کرد. به دنبال آزمون در حال اجرا و تنظیم دقیق آزمایش راه‌‌اندازی، مواد اولیه پلاستیکی با کیفیت بالا از به پایان رسیدن طول عمر قفس‌های مزرعه، کیسه‌های تغذیه و شیلنگ‌ها از صنعت آبزی پروری، طناب، مخازن پلاستیکی و سایر مواد زائد پلاستیکی از صنعت ماهی‌گیری تولید شده است.

ZincIn AS محصولات فعلی و تازه توسعه یافته شامل فناوری منحصر به فرد Parx را ارائه و توزیع می‌کند. Parx Materials با الهام از چشم‌انداز و مفاهیم محصول ZincIn، به عنوان سهامدار و عضو هیئت مدیره ZincIn به Christoffersen پیوست در حالی که این شرکت، آن را به یک معاهده قوی برای بازار اسکاندیناوی و فراتر از آن با محصولات نوآورانه‌تر پیش‌رو آماده می‌کند.

این شرکت گزارش می‌دهد که اولین مشتری پیش از این بیش از ۱۰ هزار مورد از این سینی‌های بهداشتی زباله‌های اقیانوس را پیش خرید کرده است.

لینک خبر:

https://www.plasticstoday.com/covid-19/zinc-highly-effective-against-viruses-plastic-surfaces

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

لوله‌های پلی‌اتیلنی – قسمت چهارم – آزمون‌های کنترلی لوله‌های PE

آزمایشاتی که روی مواد اولیه پلی‌اتیلن‌های گرید لوله انجام می‌گیرد بیش از هر چیز تابع فاکتورهایی مانند چگالی، MFI و همین طور درصد کربن آن می‌گردد.

چگالی پلی‌اتیلن

اگرچه برای تولید لوله‌های پلی‌اتیلن می‌توان از گریدهای مختلف پلی‌اتیلن استفاده نمود ولی برای تولید لوله‌های آب‌رسانی، آب‌یاری و یا لوله‌های تحت فشار فقط از پلی‌اتیلن‌هایی استفاه می‌شود که چگالی آن‌ها بیش از gr/cm3 ۰/۹۴۵ باشد. عموماً با تغییر نوع کاتالیست و یا افزودن برخی کومونومرها در زمان واکنش پلیمریزاسیون می‌توان به گریدی با چگالی مورد نظر دست یافت. با استفاده از برخی افزودنی‌ها می‌توان چگالی پلی‌اتیلن را تا  kg/m۱۰ نیز افزایش داد.

نظر به این که در فرآیند تولید لوله‌های HDPE، بلورینه شدن مذاب PE، تابع مستقیمی از عمل‌کرد دستگاه‌های خنک‌کننده مثل تانک وکیوم، تانک‌های خنک‌کننده و به خصوص دمای آب گردشی، شدت و سرعت آب تانک و… می‌باشد، لذا افزایش چگالی مذاب پلی‌اتیلن از مقدار gr/cm3 ۰/۷۷۵ به مقدار معمول (بیش از ۰/۹۴۰ gr/cm3 ) فقط با تغییر این گونه پارامترهای تنظیمی امکان‌پذیر خواهد.

تغییرات چگالی لوله‌های تولیدی تأثیر مستقیمی بر برخی ویژگی‌های محصول نهایی خواهد داشت. به طور مثال اگرچه با افزایش چگالی PE مدول الاستیسیتی افزایش می‌یابد ولی همین امر باعث کاهش ضریب شکست لوله (creep) و بهتر شدن پارامتر RCP (Rapid Creak Prepagation) خواهد شد و از طرفی هر چند کاهش چگالی PE استحکام مکانیکی لوله را پایین می‌آورد ولی همین امر قابلیت ضربه‌پذیری یا SCR (Stress Creak Resistance) لوله و نیز مقاومت لوله در برابر پارگی ناشی از SCR را افزایش خواهد داد.

MFI یا شاخص جریان مذاب پلی‌اتیلن

علی‌رغم این که MFI نشان‌دهنده شاخص جریان مذاب واقعی پلی‌اتیلن نمی‌باشد ولی از آن‌جا که نتایج حاصل از این آزمون معیاری قابل اطمینان برای کنترل مواد اولیه و همین طور محصول نهایی است، لذا می‌توان از نتایج آن به عنوان آزمونی مناسب و مرجع جهت تشخیص و مقایسه پلی‌اتیلن‌ها از یک‌دیگر نام برد.

به عنوان یکی از معیارهای عملی هیچ وقت نباید بین MFI پلی‌اتیلن ورودی به کارخانه با MFI محصول نهایی (در این‌جا لوله تولیدی) اختلاف قابل توجهی وجود داشته باشد. هرگاه اختلاف MFI ماده ورودی با MFI محصول نهایی بیش از ۲۰% گردد، این امر نشان‌گر تخریب مولکولی مواد در حین فرآورش می‌باشد. در این گونه موارد محصول اغلب دچار سوختگی‌های منطقه‌ای می‌گردد که در نتیجه آن ویژگی‌های کیفی لوله نهایی به مراتب کاهش خواهد یافت.

دوده

از آن‌جا که تأثیر بلندمدت تشعشعات ماورای بنفش (UV) نور خورشید باعث شکننده شدن لوله‌های PE می‌گردد لذا ضروریست جهت جلوگیری از این گونه شکنندگی‌ها در زمان تولید لوله از افزودنی‌های ضد UV استفاده گردد. رایج‌ترین افزودنی‌های ضد UV که در ساخت لوله‌های PE مورد استفاده قرار می‌گیرند، دوده می‌باشد. افزودن دوده با مشی به بزرگی ۲۰ میکرومتر و مقدار ۴-۲٫۵% به PE یا در پتروشیمی‌ها و قبل از عملیات گرانولینگ انجام می‌گیرد و یا این که در هنگام تولید لوله به وسیله افزودن مستربچ مشکی به گرانول PE.

Untitled

استحکام محیطی پلی‌اتیلنی به صورت تابعی ار درصد دوده

نتایج بررسی‌های آزمون توزیع کربن نشان داده‌اند که دست‌یابی به بهترین حالت یکنواختی توزیع کربن در PE فقط در عملیات پودری یعنی در عملیات پیش‌گرانولینگ امکان‌پذیر است و افزودن مستربچ مشکی به گرانول PE در مقایسه با پیش‌گرانولینگ به نوعی کیفیت محصول نهایی را کاهش می‌دهد.

Untitled

تصویر میکروسکوپی توزیع کربن در پلی‌اتیلن

 (a پیش‌گرانولینگ (b مستربچ

عموماً افزایش دوده به پلی‌اتیلن باعث افزایش چگالی پلی‌اتیلن هم می‌گردد. مقدار این افزایش به طور تقریبی از فرمول زیر به دست می‌آید.

dm=dp-0.004 C

که dm چگالی پلی‌اتیلن اولیه، dp چگالی لوله تولید شده، C درصد کربن اضافه شده به گرانول.

تعیین درصد کربن طبق استاندارد ASTM D1603 اغلب زمانی ضرویست که برای مشکی کردن گرانول پلی‌اتیلن بی‌رنگ از مستربچ استفاده شده باشد.

در این تست مقدار مشخصی از PE رنگی شده در یک کوره حرارتی تا دمای ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد تحت تأثیر نیتروژن خالص پیرولیز می‌گردد و سپس میزان کربن باقی‌مانده سوزانده می‌شود تا به توزین خاکستر باقی‌مانده بتوان درصد ناخالصی‌ها در نمونه (مواد افزودنی باقی‌مانده) را بر اساس فرمول ذیل تعیین نمود:

C=(M1-M2).100/M3

M1: جرم مواد باقی‌مانده (به گرم) پس از حرارت دادن به نمونه در ظرف احتراق، M2: جرم خاکستر (به گرم)

M3: جرم اولیه نمونه.

یکنواختی توزیع دوده در سراسر دیوار لوله یکی از فاکتورهای مهم کیفی می‌باشد. چرا که تجمع بیش از حد دوده در یک قسمت از لوله می‌تواند باعث تجمع تنش و در نتیجه ایجاد نقص کیفی در آن قسمت شود و از طرف دیگر کمبود بیش از حد دوده هم ممکن است باعث کاهش مقاومت نوری در آن محل و در نتیجه منجر به خشک شدن و ترکیدن زودرس جداره در آن قسمت از لوله گردد. بنابراین جهت اطمینان از یکنواختی توزیع دوده در PE اغلب آزمون توزیع دوده بر اساس استاندارد BS 2782 Part 8 به عمل می‌آید.

جهت انجام این آزمون، ابتدا یک نمونه ۴ متری از لوله تولید شده انتخاب می‌شود و سپس نمونه‌هایی با ابعادی تعریف شده از آن تهیه می‌گردد و در نهایت نمونه‌ها در زیر ذره‌بینی با بزرگ‌نمایی ۱۰۰ و میدان دیدی به قطر حدود ۰/۷ مورد مطالعه و بررسی قرار داده شده و با نمونه شاهد مقایسه می‌گردند.

عموماً بالارفتن بیش از حد فشار در اکسترودر و یا پوست پرتقالی شدن سطح لوله در زمان فرآیند تولید با توزیع نامناسب دوده در پلی‌اتیلن مرتبط می‌باشد.

جهت افزایش مقاومت نوری لوله‌های PE می‌توان علاوه بر دوده از افزودنی‌ها و پایدارکننده هم استفاده نمود. مهم‌ترین پایدارکننده‌های مصرفی برای لوله‌های PE عبارتند از پایدارکننده‌های حرارتی، شیمیایی و نوری مقاوم در برابر تابش مستقیم نور خورشید (قرارگیری لوله در محیط آزاد). ضمن آن که بهبود پارامتر نوری لوله‌ها در ارتباط با پایدارکننده‌ها هم بیش از هر چیز تابعی از نحوه توزیع و تقسیم آن‌ها در پلی‌اتیلن است.

تعیین مقاومت لوله در برابر مواد خورنده

جهت آزمون خورندگی لوله‌های پلی‌اتیلنی ابتدا مقداری از لوله تولید شده را در اندازه‌های ریز و کوچک به لوله‌های آزمایشگاهی که حاوی مواد خورنده مانند اسید کلریدریک-سود غلیط، مواد شیمیایی و یا مایع ظرف‌شویی و… هستند، اضافه می‌کنند و سپس آن‌ها به مدت ۷۲ ساعت در شرایط خاص محیطی (فشار امتسفر و دمای ۴۸ درجه ساننتی‌گراد نگه‌داری می‌شوند و پس از گذشت زمان مورد نظر، نمونه‌ها از لوله‌های آزمایشگاهی خارج و مورد بررسی اپتیکی قرار می‌گیرند. بر اساس این آزمون، نمونه‌ای از نظر کیفی مثبت ارزیابی می‌گردد که مواد خورنده هیچ گونه تأثیری در طول زمان آزمایش بر آن نگذاشته باشد. تأثیر مواد خورنده بر نمونه ممکن است باعث حل شدن کل یا قسمتی از نمونه شود و یا این که سطح نمونه چسبنده گردد.

جذب آب

پلی‌اتیلن ماده‌ای است که تمایل ناچیزی نسبت به جذب آب یا رطوبت موجود در محیط دارد و به همین دلیل درصد رطوبت در این گونه مواد عموماً در حد مجاز فرآیندی می‌باشد. با این وجود همین لوله‌های پلیمری ممکن است به علت مجاورت دائمی با آب به مرور زمان رطوبت جذب می‌نماید و همین امر باعث تغییراتی در ابعاد لوله گردد. بنابراین به منظور بررسی این موضوع آزمون جذب آب انجام می‌گیرد. در این آزمون ابتدا نمونه یا نمونه‌هایی از لوله تولید شده با وزن و ابعادی معین به مدت ۲۴ ساعت در آب جوش (۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) قرار داده می‌شوند و سپس نمونه از آب جوش خارج و پس از خنک شدن ۱۵ دقیقه‌ای مجدداً وزن و ابعاد نمونه تعیین می‌گردد. تغییرات وزنی و یا ابعادی پدید آمده روی نمونه نشان‌گر تأثیر آب روی نمونه خواهد بود. میزان آبی که توسط نمونه در این آزمون جذب گردیده است از رابطه زیر به دست می‌آید:

a=(m1– m0)/A [mg/cm2.24 h]

a: مقدار آب جذب شده توسط نمونه در mg/cm2

m0: جرم قطعه قبل از آزمایش در mg

m1: جرم قطعه پس از ۲۴ ساعت در آب ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد در mg

A: سطح مقطع نمونه در cm2

مقدار آب جذب شده نمونه در این آزمون اصولاً نباید بیش‌تر از mg/cm۴ باشد.

برگشت‌پذیری حرارتی

یکی از پارامترهای تأثیرگذار در عمر مفید کلیه قطعات پلیمری از جمله لوله‌های پلیمری دمای محیطی محصول است. به همین منظور جهت تعیین تأثیر دما روی لوله‌های پلی‌اتیلنی و به خصوص تأثیر این پارامتر روی برگشت‌پذیری ابعادی (طولی و قطری) لوله در زمان مصرف، نیاز به انجام آزمونی متناسب می‌باشد. به خصوص این که اغلب لوله‌های آب‌رسانی به صورت کیلومتری در فضایی باز و تحت شرایط محیطی سرد و گرم قرار داده می‌شوند. در این آزمون نمونه‌هایی به طول ۳۰ سانتی‌متر پس از اندازه‌گیری دقیق ابعادی (طول، قطر خارجی و قطر داخلی نمونه) به مدت ۱ الی ۳ در یک کوره گرمایی با هوای داغ گردشی تا دمایی حدود ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شوند. پس از اتمام آزمایش مجدداً نمونه‌ها اندازه‌گیری شده و کاهش طولی و عرضی (قطری) آن‌ها محاسبه می‌گردد. حداکثر کاهش طولی در این آزمایش نباید بیش‌تر از ۳% باشد.

ابعاد اسمی لوله

از آن‌جا که ابعاد محاسباتی اتصالات برای لوله‌ها (فلزی یا پلیمری) بر اساس قطر خارجی لوله تعیین می‌گردد لذا محاسبه جداره یا گوشت دیواره لوله‌ها در سیستم SI نیز بر مبنای قطر خارجی لوله به نام SDR (Standard Dimension Ratio) مشخص و مقدار آن از فرمول ذیل به دست می‌آید:

SDR=D mitt./S min.

D mitt. و S min. عبارتند از میانگین قطر خارجی و کم‌ترین ضخامت جداره لوله.

دوپهلویی و یا بیضی شدن لوله

امکان دوپهلویی شدن لوله‌های تولید شده اغلب در زمان انبارش طولانی مدت لوله (زمانی که لوله به صورت کلاف یا به صورت شاخه‌ای روی هم‌دیگر قرار گرفته است و تحت فشار باشد) به وجود می‌آید و یا در هنگام حمل و نقل. عموماً سیستم جمع‌آوری لوله‌های پلی‌اتیلن بر اساس قطر خارجی لوله طراحی می‌گردد. لوله‌های اندازه بالا (قطر بزرگ) اغلب در طول مشخص بریده و به صورت شاخه جمع‌آوری می‌شوند. در حالی که لوله‌های اندازه پایین (قطر کوچک) را می‌توان علاوه بر روش بالا به وسیله دستگاه‌های جمع‌کننده یا winder در متراژهای متفاوت تا ۱۰۰ متر هم به صورت کلاف جمع‌آوری و بسته‌بندی کرد.

قطری که برای کلاف کردن لوله‌های تولید در نظر گرفته می‌شود، می‌تواند یکی از عوامل ایجاد نواقص دوپهلویی لوله گردد. به همین دلیل و به منظور جلوگیری از چنین نواقصی توصیه می‌شود که قطر داخلی کلاف لوله حداقل ۲۵ برابر قطر خارجی لوله تولید شده در نظر گرفته شود.

در صورتی که قطر جمع‌کننده کلاف متناسب با قطر خارجی لوله انتخاب نگردد، این احتمال وجود دارد که لوله در زمان حمل و نقل و یا در زمان انبارش دچار دو پهلویی (بیضی شدن) و یا حتی دچار شکستگی گردد.

نشانه‌گذاری لوله‌ها بر اساس استاندارد ملی

Untitled

 

تعیین تغییرات ضخامت لوله

یکی از مهم‌ترین پارامترهای کیفی در کنترل لوله‌های تولیدی عبارت است از تعیین درصد تغییرات ضخامت جداره در سطح مقطع لوله. حداکثر این تغییرات طبق فرمول زیر نباید بیش‌تر از ۱۲% باشد:

Untitled

 Smax و Smin عبارتند از بزرگ‌ترین و کوچک‌ترین ضخامت جداره در سطح مقطع لوله.

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

نور خورشید به تنهایی می‌تواند باعث حرکت یک وسیله نقلیه شود! عرضه خودروی Aptera Sol

این رؤیای سِیر دائمی است. سفرهایی که به کره زمین آسیب نمی‌رساند. سفرهایی که تا زمان درخشش آفتاب به طول می‌انجامد. مشکلات بزرگی در رابطه با این رؤیا وجود دارد. ابرها می‌آیند. شب فرا می‌رسد. قوانین فیزیک محدود می‌کند که چگونه صفحات خورشیدی می‌توانند نور را به انرژی تبدیل کنند. اما یک شرکت نوپا ادعا می‌کند که بر این مشکلات فائق آمده است!

Aptera Motors، یک شرکت کالیفرنیایی که نام آن از یونانی باستان به معنای “بدون بال” است، اولین ماشین خورشیدی با تولید انبوه را در سال جاری عرضه می‌کند. این یک وسیله نقلیه الکتریکی فوق‌العاده آیرودینامیکی است که دارای سه در، سه چرخ و دو صندلی می‌باشد که با ۳۴ فوت مربع ( ۱۸۰ عدد معادل ۳ متر) سلول خورشیدی پوشانده شده است.

باتری این خودرو از نوع BEV است که بازه بالایی دارد. موتورهای این خودرو به‌صورت توپی است و بازدهی آن در بهترین شرایط ۱۶۰۰ کیلومتر می‌باشد. همچنین خودروی مذکور می‌تواند به طور تخمینی ۵ برابر بیش‌تر از سایر وسایل نقلیه الکتریکی با همان سیستم خورشیدی برود.

این ماشین چنان کارآمد است که در یک روز روشن، این سلول‌ها به تنهایی می‌توانند انرژی کافی برای رانندگی در حدود ۴۰ مایل را فراهم کنند – بیش از دو برابر مسافت رفت و آمد متوسط ​​آمریکایی‌ها. این شرکت با شعار «هرگز شارژ نکنید» [Never Charge] خودروی Sol Aptera را عرضه کرد و مدعی است که پنل‌های خورشیدی موجود در سرتاسر خودرو قادر است نیازهای روزانه کاربران این خودرو را تأمین نماید. در صورتی که شرایط جوی مناسب و در طول روز دسترسی به آفتاب مهیا باشد، Aptera بدون نیاز به انرژی برقی قادر به حرکت بدون مکث تا شعاع ۷۲ کیلومتری خواهد بود. این خودرو برای افرادی که در مناطق کم نور زندگی می‌کنند و برایشان امکان شارژ خودرو از طریق آفتاب وجود ندارد، با برق نیز قابل شارژ است و می‌توانند با شارژ کامل، در حالت برقی تا شعاع  ۹۶۵ کیلومتری را با حداکثر سرعت ۱۷۰ کیلومتر بر ساعت بپمایند.

خالقان Aptera،  Chris Anthony و Steve Fambro، فکر می‌کنند دنیا به اتومبیلی مانند آن‌ها احتیاج دارد. حمل و نقل بزرگ‌ترین منبع آلودگی و گرم شدن سیاره زمین در ایالات متحده است. دولت Joe Biden کاهش آلایندگی وسایل نقلیه را در اولویت قرار داده است و چندین خودروساز بزرگ متعهد شده‌اند که اتومبیل‌ها و کامیون‌های سبک را با موتورهای احتراق داخلی کنار بگذارند.

انرژی پنل خورشیدی

Anthony  و Fambro می‌خواستند یک ماشین کارآمدتر بسازند. به نظر می‌رسد سوزاندن بنزین راهی بسیار کارآمد برای سفر نیست. طبق داده‌های وزارت انرژی، به اندازه  انرژی تولید شده توسط یک موتور احتراق داخلی در اثر حرارت، برای غلبه بر مقاومت در برابر باد یا مصرف پمپ‌های سوخت و سایر اجزای مصرفی از بین می‌رود.

خودروهای کاملاً برقی عمل‌کرد بسیار بهتری دارند اما هنوز هم عالی نیستند. تقریباً ۱۰% از انرژی که به آن‌ها وارد می‌شود، با تبدیل جریان متناوب از شبکه الکتریکی به جریان مستقیم باتری از بین می‌رود. ناکارآمدی در سیستم محرک ۲۰% دیگر را مصرف می‌کند و ماشین هنوز باید با مقاومت در برابر باد و اصطکاک از طریق سیستم‌های ترمز احیاکننده مقابله کند که می‌تواند مقداری اتلاف را کاهش دهد.

کارایی وسایل نقلیه

در وسایل نقلیه بنزینی، فقط حدود ۳۰-۱۲% از سوخت بنزین صرف حرکت خودرو می‌شود.

Untitled a

 

در هیبریدی‌ها، حدود ۴۰-۲۱% سوخت صرف حرکت خودرو می‌شود.

Untitled b

 

وسایل نقلیه الکتریکی مانند Aptera می‌توانند بین ۶۰% تا تقریباً ۱۰۰% بسته به فناوری کارآمد باشند.

Untitled c

از بالا تا چرخ‌ها، Aptera برای از بین بردن هرچه بیش‌تر اتلاف طراحی شده است. سازندگان آن می‌گویند کارآیی این خودرو ۱۳ برابر یک وانت بنزینی و چهار برابر کارآمدتر از یک وسیله نقلیه الکتریکی متوسط ​​است. این شرکت می‌گوید حداقل ۹۰% از انرژی تولید شده توسط صفحات خورشیدی Aptera در جهت ایجاد حرکت وسیله نقلیه می‌رود.

نحوه طراحی برای کارایی

شکل آئرودینامیکی

بدنه این وسیله نقلیه – در قسمت جلو منحنی، در امتداد کناره‌ها پهن و به طرف صندوق عقب مخروطی است – مانند یک هواپیمای کوچک و سریع ساخته شده است. این باعث کاهش درگ یا نیروی هوای جاری در برابر حرکت خودرو می‌شود.

درگ کاهش‌یافته

زیراتاقی Aptera مانند شکم یک دلفین به سرعت پایین می‌آید. این به منظور کاهش درگ که از هوای متلاطم بین خودرو و زمین ناشی می‌شود، به کار می‌رود. ضرایب درگ، اندازه‌گیری‌ از میزان مقاومت یک جسم همان طور که آن حرکت می‌کند، مواجه می‌شود.

Untitled d

اصطکاک کم‌تر

مهندسان حداقل ۱۰ نوع لاستیک را آزمایش کردند تا لاستیکی را با کم‌ترین “مقاومت در برابر چرخش” پیدا کنند – اصطکاک که از چرخ ها در مقابل زمین ناشی می‌شود. آن‌ها همچنین تصمیم گرفتند که به جای استفاده از چهار تایر، ماشین را با سه حلقه لاستیک طراحی کنند تا نقطه تماسی که انرژی می‌تواند از دست بدهد را حذف کنند.

بدنه سبک‌تر

از آن‌‌جا که اتومبیل‌های سبک برای جابه‌جایی به انرژی کم‌تری نیاز دارند، Aptera با کامپوزیت‌های کربنی فوق سبک و الیاف شیشه‌ ساخته می‌شود. شکل منحنی آن که از فیزیک پوسته تخم مرغ تقلید می‌کند، آن را مانند فولاد محکم نگه می دارد. برخی از قطعات آن را می‌توان با چاپ‌گر سه بعدی تولید کرد که هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.

فضای داخلی صرفه جویی در انرژی

در داخل وسیله نقلیه، گرما در هنگام پارک به طور خودکار از ماشین خارج می‌شود در حالی که بار کولر را کاهش می‌دهد. قطعات الکترونیکی با سیم‌هایی که کم‌ترین مقاومت را ارائه می‌دهند، LEDهای بسیار کارآمد و نمایش‌گرهای کم‌مصرف ساخته می‌شوند و “حالت‌های خواب” (sleep modes) برای وقتی از آن‌ها استفاده نشود.

کارایی‌های افزوده شده

همه این‌ها به خودرویی اضافه می‌شود که به سوخت بسیار کمی نیاز دارد. Aptera فقط ۱۰۰ وات ساعت انرژی در هر مایل مصرف می‌کند (به دلیل طراحی آئرودینامیکی منحصر به فرد و ساختار کامپوزیت رزین سبک) – تقریباً به همان اندازه که کامپیوتر رومیزی در ۳۰ دقیقه مصرف می‌کند.

شارژ مجدد Aptera به همان روشی صورت می‌گیرد که سوخت یک وسیله نقلیه الکتریکی استاندارد – با اتصال ساده آن به پریز برق. بازده فوق‌العاده آن به این معنی است که ماشین می‌تواند ۱۵۰ مایل را فقط پس از ۱۵ دقیقه در یک ایستگاه شارژ معمولی طی کند.

 

Fambro گفت: یک ماشین الکتریکی متوسط به یک پنل خورشیدی برای رفتن به دورتر از چند مایل “به اندازه یک نیمه کامیون” نیاز دارد. ضمناً یک تعداد نسبتاً کمی سلول خورشیدی می تواند Aptera را پیش ببرد. وی همچنین افزود:”این فقط در صورتی کار می‌کند که شما وسیله نقلیه فوق‌العاده کارآمدی داشته باشید.” اما یک‌بار او و  Anthony متوجه شدند که خورشید به تنهایی تا کجا می‌تواند آن‌ها را ببرد، “برنامه دیگری به جز ساختن آن به وسیله نقلیه خورشیدی وجود نداشت.”

Anthony گفت: “ما خورشید را به عنوان عامل اصلی تجارت خود می بینیم.” “این چیزهای زیادی را امکان‌پذیر می‌کند.”

مبع خبر:

https://www.aptera.us/

https://www.energy.gov/

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

تولید مواد جدید برای محصولات پوشیدنی پزشکی و پانسمان‌ زخم

Covestro مواد مختلفی را تولید کرده است که تولید ساده و مقرون به صرفه‌ محصولات پوشیدنی پزشکی و پانسمان زخم را تسهیل می‌کند.

ترکیب یک آستر پلی‌پروپیلن (PP) با فیلم‌های دمشی پلی‌یورتان ترموپلاستیک (گرمانرم) (TPU)، ثابت کرده است که به خوبی برای پاسخ‌گویی به تقاضای بالای این روزها به دلیل عمل‌کرد و آزادی طراحی مناسب است. همچنین تا حد زیادی ایجاد گرد و غبار که می‌تواند در تولید محصولات تمیز پزشکی در واحد مشتری تداخل ایجاد کند را کاهش می‌دهد.

تولید پانسمان زخم و چسب زخم، و همچنین پوشیدنی‌های پزشکی، شامل یک فرآیند چند مرحله‌ای است. به منظور تبدیل محصولات برای دست‌یابی به عمل‌کردهای مختلف مورد نظر، می توان از فرآیندهای مختلف پوششی و برشی استفاده کرد. به عنوان مثال، به مواد آستری اغلب برش موج‌دار (برش S) داده می‌شود تا پزشکان در هنگام استفاده از پانسمان، حامل را به سرعت جدا کنند. در موارد دیگر، لبه خارجی حامل با چسب پوشانده نشده و بنابراین می‌توان آن را به راحتی بلند کرد تا از بین برود (لیفت انگشت).

مزایای فیلم‌های دارای آسترهای صلب PP

آسترهای PP نسبتاً سفت هستند و به عنوان مثال، در هنگام ایجاد درزها به آرامی و بدون آسیب رساندن به لایه زیرین، یا هنگام انتقال لایه چسب به محصول استحکام کافی را دارند. در عین حال، آن‌ها به اندازه کافی انعطاف‌پذیر هستند که می‌توانند قسمت‌های منحنی شکل بدن مانند دست‌ها، مچ پا و شانه‌ها را به خوبی بپوشانند. حامل‌های PP همچنین می‌توانند به عنوان مثال با فیلم‌های TPU چند لایه ترکیب شوند و خصوصیات منحصر به فردی ایجاد کنند.

فناوری فیلم دمشی امکان تولید با سرعت بالا و کارایی بیش‌تر را فراهم می‌کند. فیلم TPU دمیده شده روی آستر PP دارای طیف گسترده‌ای از کیفیت سطح، از ابریشمی تا بسیار مات است. علاوه بر این، رنگ‌های متنوع برای صلاح‌دید بیش‌تر با توجه به رنگ‌های مختلف پوست ارائه می‌شود. Covestro دارای طیف وسیعی از فیلم‌های TPU با آستر پلی‌اتیلن (PE) بوده و در حال تولید حامل‌های کاغذی است.

طیف Platilon XM از فیلم‌های دمشی بسیار مات TPU این شرکت برای استفاده در کنترل زخم و همچنین سایر کاربردهای پزشکی ایده آل است: آن‌ها برای تنفس مناسب است و با بافت نرم خود مانند پوست دوم احساس می‌شوند. آن‌ها همچنین دارای سطح بسیار مات هستند که اصطکاک کم‌تری با منسوجات ایجاد می‌کنند. آن‌ها نور زیادی را نیز منعکس نمی‌کنند که این امر اجازه می‌دهد تا از آن‌ها به عنوان پرده‌های چاک‌دار در اتاق‌های عمل با نور زیاد استفاده کنند تا حواس پرتی جراحان را در حین کار کم کنند.

منبع خبر:

https://www.medicalplasticsnews.com/news/medical-plastics-technology-news/material-solutions-for-simple-production-of-wound-dressings-/

 

 

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

لوله‌های پلی‌اتیلنی-قسمت سوم – واحدهای شکل‌دهی و تثبیت ابعادی لوله، روش‌های کالیبراسیون قطر خارجی لوله،

واحدهای شکل‌دهی و تثبیت ابعادی لوله

تثبیت‌کننده‌های ابعادی لوله‌های پلیمری ابزاری با تکالیف مشخص ذیل می‌باشند:

جلوگیری از ریزش فرم لوله پس از خروج مذاب از قالب

تثبیت شکل و ابعاد لوله در ادامه خط تولید

گرفتن انرژی گرمایی نهفته در جداره لوله

خنک‌سازی لوله گرم تا تثبیت کامل آن

به این ترتیب ادامه فرآورش خط تولید لوله پس از خروج مذاب از قالب تابعی از شرایط فیزیکی شکل‌گیری مذاب در مسیر خط تولید می‌گردد. بنابراین چیدمان ابزارآلات مربوطه نیز باید براساس همین شرایط فیزیکی فرآیند طراحی و اجرا گردد.

مذابی که از قالب حلقوی گرم اکسترودر بیرون می‌آید باید بلافاصله در قالب دیگری قرار بگیرد تا بتواند شکل خود را حفظ نماید. این قالب دوم که وظیفه آن حفظ ابعاد ظاهری لوله است -کالیبراتور نامیده می‌شود و سیستمی که کالیبراتورها در آن قرار دارند- سیستم کالیبراسیون نامیده می‌شود.

در این سیستم نه تنها باید ابعاد خارجی و داخلی لوله تثبیت گردد بلکه باید حداکثر انرژی گرمایی نهفته شده در ماده پلیمری هم در این مرحله عملیاتی از محصول گرفته شود که این عمل عموماً به وسیله گردش آب سرد انجام می‌گیرد.

حساسیت کیفی لوله‌های پلیمری ایجاب می‌کند که برای تولید لوله‌ها نه تنها نوع اکسترودر و نوع قالب بلکه نوع سیستم کالیبراسیون هم متناسب با پلیمر مصرفی انتخاب گردد. انتخاب نوع کالیبراسیون عموماً براساس ویژگی‌های پلیمر مصرفی انجام می‌گیرد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از ویسکوزیته پلیمر، الاستیسیتی مذاب، قابلیت چسبندگی مذاب با فلز یا قابلیت لغزندگی مذاب روی فلز، سرعت خطی تولید  و همین طور قطر خارجی و ضخامت لوله. به طور کلی مشکلات کالیبره کردن لوله‌های پلیمری بیش‌تر خواهد شد اگر

گران‌روی مذاب کاهش یابد

قابلیت انتقال گرمایی مذاب کم‌تر گردد

مقاومت گرمایی و الاستیسیتی مذاب کم‌تر گردد

ضخامت جداره لوله و یا قطر لوله تولیدی بیش‌تر گردد

تمایل چسبندگی مذاب پلیمر به قطعات فلزی بیش‌تر گردد.

ولی مهم‌ترین پارامتر تعیین‌کننده در انتخاب سیستم‌های کالیبراسیون، کاربرد نهایی محصول تمام شده است.

از آن‌جا که لوله‌ها پلیمری بر اساس قطر خارجی اندازه‌بندی و معرفی می‌شوند لذا به کارگیری سیستم‌هایی که فقط قطر خارجی لوله را کالیبره کنند، امری منطقی به نظر می‌رسد بر همین اساس بیش‌ترین کالیبراتورهای موجود در صنعت لوله‌سازی سیستم‌هایی هستند که می‌توانند قطر خارجی لوله را بر حسب مواد مصرف به دو روش متفاوت کالیبره کنند.

روش‌های کالیبراسیون قطر خارجی لوله عموماً عبارتند از

سیستم خلأ یا سیستم وکیوم تانک

در این روش آب ورودی با دمایی حدود ۲۵-۲۰ درجه سانتی‌گراد به تانک وکیوم وارد و با خنک‌سازی نسبی لوله با دمایی حدود ۷۰-۴۰ از تانک خارج می‌شود. به منظور سهولت در امر تولید سعی می‌شود بین فشار داخل تانک با فشار محیط (فشار اتمسفر) اختلاف فشاری حدود bar 0/4-0/6 برقرار می‌گردد.

فشار داخل لوله‌ای که از وسط این تانک می‌گذرد، برابر با فشار اتمسفر است در حالی که فشار حاکم بر تانک یعنی فشار حاکم بر سطح بیرونی لوله حدود bar 0/4-0/6 کم‌تر از آن است. بنابراین بر اساس این اختلاف فشار سطح بیرونی لوله به سطوح حلقه‌های کالیبراتور مماس شده و هم‌زمان به جلو کشیده می‌شود.

Untitleda

سیستم خلأ یا کالیبراسیون به وسیله وکیوم تانک

۱ و ۲: ورودی-خروجی آب سرد به بوش تانک، ۳ و ۴: ورودی-خروجی آب سرد به تانک وکیوم

۵ و ۶: ورودی-خروجی آب سرد به تانک خنک‌کننده، ۷: قالب اکسترودر، ۸: فشارسنج، ۹: پمپ خلأ، ۱۰: حمام آب سرد، ۱۱: لوله، ۱۲: دوش‌های آب سرد، ۱۳: حلقه‌های برنزی کالیبراتور

در حالی که سطح داخلی لوله فقط با هوای محیط در تماس است، پوسته بیرونی از میان آب سرد گردشی به جلو منتقل می‌گردد و همین تماس با آب سرد باعث می‌شود که مذاب پوسته لوله سریع خنک شده و در نتیجه فرم خارجی لوله تثبیت گردد. در این مرحله بیش‌تر گرمای مذاب توسط آب گردشی گرفته می‌شود و حالت فیزیکی دیواره لوله از حالت پلاستیکی به حالت الاستیکی در می‌آید.

به منظور تخلیه کامل گرمای نهفته شده در جدار لوله و تثبیت کامل فرم خارجی آن لازم است که تولید شده در ادامه مسیر از میان تانک‌های آب سرد و یا دوش‌های آب سرد (برای اندازه‌های بالا) نیز بگذرد.

عموماً قالب اکسترودرهایی که مجهز به سیستم کالیبراسیونی وکیومی تانک هستند به گونه‌ای طراحی می‌گردند که اندازه قطر لوله خروجی از قالب همیشه و در همه حال بزرگ‌تر از اندازه قطر ورودی به تانک وکیوم باشد.

با افزایش قطر لوله، شعاع کمان تماس سطح لوله با آب نیز به تدریج بیش‌تر و بیش‌تر می‌گردد. بیش‌تر شدن سطح تماس با آب یعنی افزایش نیروی وارده آب بر سطح زیرین لوله و در نتیجه خروج بیش‌تر لوله از داخل آب. در این حالت فقط قسمتی از سطح لوله و آن هم فقط قسمتی که با آب در تماس است امکان خنک شدن دارد-در حالی که قسمت‌های دیگر لوله هنوز گرم و شکل‌پذیر می‌باشند. بنابراین به منظور یکنواختی در مرحله خنک‌شوندگی کامل سطح سطح لوله‌های اندازه بالا (بزرگ‌تر از ۷۵ میلی‌متر) به جای آن که از حمام آب استفاده شود، ترجیح داده می‌شود که از دوش آب سرد استفاده گردد.

Untitledb

تانک دوش آب جهت خنک کردن سطح کامل لوله‌های اندازه بالا

سیستم اختلاف فشار

در این روش قسمتی از فضای داخل لوله به وسیله بوشی فلزی یا نمدی که توسط زنجیری به قالب متصل گردیده است، مسدود می‌گردد. پس از انسداد انتهای لوله با بوش مربوطه-هوای فشاری بیش‌ از فشار محیط (بیش از یک اتمسفر) به داخل لوله دمیده می‌شود. برتری فشار داخل لوله نسبت به فشار محیط باعث می‌شود که سطح خارجی لوله به حلقه‌های کالیبراتور مماس شده و هم‌زمان به جلو کشیده شود. در این روش می‌توان مذاب خارجی از دهانه قالب (die) را از بیرون با آب و از طرف داخل با هوای سرد خنک کرد.

Untitledc

کالیبره کردن لوله توسط اختلاف فشار

۱: لوله، ۲: بوش مسدودکننده داخل لوله، ۳: حمام آب، ۴: زنجیر اتصال بوش به قالب، ۵: ورودی و خروجی آب، ۶: کالیبراتور، ۷: هسته، ۸: قالب، ۹: هوای ورودی

خنک‌کردن هم‌زمان جداره‌های داخلی و خارجی لوله توسط هوا و آب باعث می‌شود که تنش ماندگار در لوله نهایی نسبت به روش‌های دیگر به مراتب کم‌تر و در نتیجه ویژگی مکانیکی لوله بهتر شود.

روش دیگری برای کالیبره کردن لوله‌های پلی‌اتیلنی مورد استفاده قرار می‌گیرد، کالیبراسیون به روش آزاد است. در این روش لوله با قطری بزرگ‌تر از اندازه نهایی از دهانه قالب (die) خارج می‌شود و بلافاصله به داخل دهانه تانک آب سردی که با فاصله‌ای مشخص از die قرار دارد، کشیده می‌شود.

Untitledd

کالیبراسیون آزاد لوله در آب

۱: کالیبراتور، ۲ و ۳: هوای خنک‌کننده، ۴: واشر، ۵: قالب

از نظر فرآیندی طول تانک‌های خنک‌کننده خط تولید لوله‌های PE، باید به گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند حداکثر گرمای نهفته شده در ماده پلیمری را در طول این مسیر جذب نمایند.

پس از تانک‌های خنک‌کننده و در مکانی که لوله تولید شده حالت شکل‌پذیری خود را تقریباً از دست داده و تا حدود زیادی نیز خنک شده است، سیستمی به نام کاترپیلار قرارداد که وظیفه آن نگه‌داری لوله با نیرویی ثابت و هم‌زمان با آن کشش و انتقال لوله با سرعتی متناسب با سرعت خطی اکسترودر است.

افزایش سرعت خطی کاترپیلار بدون در نظر گرفتن سرعت اکسترودر باعث ایجاد نوسانات ضخامت (نازک شدن) جداره و در برخی موارد پارگی لوله می‌گردد و کاهش آن نیز تجمع مواد ورودی مذاب به کالیبراتور و یا تجمع در تانک‌های خنک‌کننده را به همراه دارد که در هر دو حالت باعث اختلال در عملیات تولید می‌گردد. به همین دلیل سازندگان ماشین‌آلات خط تولید لوله‌های پلیمری سیستم‌های مجزا از یک‌دیگر را به گونه‌ای طراحی می‌کنند که سرعت سیستم کاترپیلار تابعی از سرعت دورانی مارپیچ گردد به طوری که سرعت خطی اکسترودر و کاترپیلار همیشه بر یک‌دیگر منطبق باشند.

سرعت خنک شدن لوله‌های پلی‌اتیلنی صرف نظر از اندازه لوله، تابع مستقیمی از طول تانک‌های آب خنک‌کننده، دمای آب گردشی و سرعت خطی کاترپیلار است. هر چه سرعت خنک‌کنندگی لوله بیش‌تر شود به همان نسبت زمان بلورینگی مذاب نیز کاهش خواهد یافت. کوتاه شدن زمان بلورینگی یعنی کاهش درصد کریستالیت‌ها و گسترش بخش آمورف پلیمر در لوله تولیدی.

با افزایش بخش آمورف پلیمر، الاستیسیتی جداره لوله بیش‌تر شده و هم‌زمان با آن برخی فاکتورهای مکانیکی مانند مقاومت لوله در برابر تنش‌های محیطی و فشار سیال داخل لوله کاهش می‌یابد.

آخرین دستگاهی که در مسیر خط تولید (Production Street) لوله‌ها قرار می‌گیرد، سیستم‌های برش اتومایک یا نیمه اتوماتیک است و سپس وسایل جمع‌آوری (مکانیکی یا دستی) لوله‌های برش خرده می‌باشد.

لوله‌های اندازه پایین PE را می‌توان در کلاف‌های ۱۰۰ متری یا حتی بیش‌تر هم جمع‌آوری نمود. در این حالت قطری که برای پیچش کلاف‌ها در نظر گرفته می‌شود، عموماً تابعی از قطر خارجی لوله تولید شده خواهد بود.

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

چگونگی بازگرداندن بسته‌بندی پلاستیکی در یک اقتصاد چرخشی (بازگشت حداکثری مواد به چرخه تولید)

راه حل منطقی برای مدیریت پسماندهای پلاستیکی چیست؟

دو روی‌کرد برای رفع خسارت‌های زیست‌محیطی ناشی از انباشت زباله‌های پلاستیکی:

  • اقتصاد مدور: بازگشت حداکثری مواد به چرخه تولید
  • اقتصاد زیستی: استفاده حداکثری از مواد تهیه شده از منابع زیستی یا سازگار با محیط زیست (زیست‌تخریب‌پذیر)

یکی از چالش‌های اساسی در آینده، کمبود منابع طبیعی و تغییرات آب و هوایی است. اقتصاد چرخشی نوعی مدل اقتصادی است که هدف آن بیش‌ترین استفاده از منابع و کمینه نمودن ضایعات می‌باشد.

در مدل اقتصاد چرخشی مصرف منبع ورودی، ضایعات خروجی و اتلاف انرژی بهینه می‌شود این امر با اجاره و یا استفاده مجدد، تعمیر و بازیافت و یا ارتقای آن به مراحل بالاتر رخ می‌دهد.

در عمل، اقتصاد چرخشی به این معناست که پسماندهای حاصل از تولید به حداقل برسد. زمانی که یک محصول به انتهای عمر خود می‌رسد، مواد استفاده ‌شده در این محصول در هر بخش از صنعت که آن را نیاز دارد، یک‌بار دیگر به کار گرفته می‌شوند. این مواد می‌تواند بارها و بارها به‌ طور مولد مورد استفاده قرار بگیرد و از این رو ارزش بیش‌تری خلق کند.

اقتصاد چرخشی  (Circular Economy)

  • استفاده از مواد با قابلیت بازیافت
  • طراحی بر اساس امکان بازیافت اقتصادی محصولات
  • توسعه واحدهای بازیافت با زیرساخت علمی
  • سرمایه‌گذاری در تحقیقات بازیافت

مزایای اقتصاد چرخشی

  • صرفه‌جویی هزینه‌ها با کاهش یا جلوگیری از ضایعات در شرکت‌ها با طراحی محیط زیست و استفاده مجدد از آن‌ها
  • کاهش گازهای گلخانه‌ای
  • تقویت رشد اقتصادی
  • افزایش کیفیت زندگی و صرفه‌جویی در درازمدت با تولید محصولات با دوام و نوآورانه
  • ارتقای دستاوردهای اقتصادی در حین کاهش استفاده از منابع
  • شناسایی و ایجاد فرصت‌های جدید برای رشد اقتصادی و تقویت نوآوری
  • تضمین امنیت تأمین منابع ضروری
  • مبارزه علیه تغییرات آب و هوایی و محدودسازی تأثیرات زیست‌محیطی که در اثر استفاده بی‌رویه از منابع ایجاد می‌شود.

بسیاری از منتقدان اقتصاد چرخشی ادعا می‌کنند با این شیوه پایداری، کیفیت زندگی مصرف‌کنندگان کاهش می‌یابد. حال آن که بسیاری از مدافعان متعقدند نه تنها کیفیت زندگی کاهش نمی‌یابد بلکه می‌توان اقتصاد چرخشی را بدون تحمل هزینه اضافی برای تولیدکنندگان محقق کرد که باید به این منظور مدل کسب‌ و‌ کار سازمان تغییر نماید.

بازیافت مکانیکی فقط می‌تواند ما را تا اینجا پیش ببرد، بنابراین برای رسیدن به اهداف زیست محیطی باید به روش‌های پیشرفته بازیافت نگاه کنیم. اما مسیر سخت است!

ما به بسته‌بندی برای محافظت، امنیت مصرف‌کنندگان و استفاده مناسب از منابع مادی نیازمندیم. ما می‌خواهیم از موانعی که نفوذ گازها (دی‌اکسید کربن و اکسیژن) و رطوبت را برای محصولات حساس کاهش می‌دهد، استفاده کنیم. ما می‌خواهیم از رنگ‌ها و بازدارنده‌های UV (فرابنفش) برای جلوگیری از از دست دادن ویتامین‌ها و طعم استفاده کنیم. حتی ممکن است بخواهیم بسته‌بندی خود را کمی روشن کنیم. در ادامه، ما می‌خواهیم بسته‌بندی خود را باز پس گیریم. تا زمانی که ظرف‌ها، بطری‌ها، کیسه‌ها و… پس گرفته نشود؛ تلاش برای بازیافت موفقیت‌آمیز تلقی نمی‌شود و این امر خصوصاً در ایالات متحده همچنان یک چالش است.

اما پس از بازیابی با آن ها چه کار می‌کنیم؟

روش فعلی بازیابی، بازیافت مکانیکی است. این فرآیند مواد را بر اساس نوع (شیشه، فلز، کاغذ و پلاستیک) جدا می‌کند. امروزه تأسیس کارخانه بازیافت مکانیکی و بازیابی بسیاری از مواد برای استفاده مجدد نسبتاً آسان است.

با این حال با استفاده از پلاستیک ها، بازیافت مکانیکی فقط می‌تواند ما را تا همین نقطه کنونی پیش ببرد. چرا که ماهیت مواد اولیه نمی‌توانند از پلیمر اصلی فاصله زیادی داشته باشند. موادی که ما برای افزایش عمل‌کرد بسته‌ها اضافه می‌کنیم – مانند نایلون، رنگ، مواد زداینده اکسیژن – می‌توانند بر پردازش و شکل‌گیری پلیمرهای بازیافتی مکانیکی تأثیر منفی بگذارند.

Untitled

 

این امر ما را به سطح جدیدی می‌رساند. برای اینکه بتوانیم چرخه‌ای برای کار با بسته‌بندی ایجاد کنیم، باید فن‌آوری‌های بازیافت شیمیایی پیشرفته‌ای داشته باشیم که کارساز و مقرون به صرفه باشند. بازیافت پیشرفته اجازه می‌دهد مواد اولیه بسته‌بندی پلاستیکی که از پلیمر اصلی منحرف شده و برای بازیافت مکانیکی نامطلوب هستند، به رزین‌های با کیفیت برتر تبدیل شوند.

سه مرحله اصلی برای بازیافت پیشرفته وجود دارد که هر کدام از این مراحل سطح متفاوتی از تجزیه پلیمر و از لحاظ تئوری سطح متفاوتی از خلوص مورد نیاز مواد اولیه را ارائه می‌دهند:

  • خالص‌سازی: در این مرحله پلاستیک‌ها در یک حلال که به طور خاص برای بازیافت پلیمر مورد هدف قرار گرفته و حل می‌شوند. پلیمر خالص هدف استخراج شده و می‌توان آلودگی‌هایی مانند مواد افزودنی، مواد رنگی، مواد مانع را فیلتر و حذف کرد. نتیجه حاصل یک پلیمر خالص است که می‌تواند مورد استفاده مجدد قرار گیرد. در حال حاضر از این روش در فن‌آوری‌های متمرکز بر پلی‌پروپیلن و پلی‌استایرن استفاده می‌شود. در این روش، مواد اولیه می‌توانند آلاینده‌های بیش‌تری نسبت به روش بازیافت مکانیکی داشته باشند، اما در حالت ایده‌آل، عمدتاً شامل پلیمر هدف با آلاینده‌های محدود هستند.
  • تجزیه: در این مرحله پلاستیک‌ها به مونومرها و واسطه‌های خود تجزیه می‌شوند و این فرآیند اجازه می‌دهد تا آلودگی‌ها از بین بروند. از این مونومرها و واسطه‌ها می‌توان برای تولید پلیمر جدید استفاده کرد. چندین فناوری با استفاده از این روش با تمرکز بر PET وجود دارد. مواد اولیه در این روش می‌توانند آلاینده‌های بیش‌تری نسبت به فن‌آوری‌های بازیافت و تصفیه مکانیکی داشته باشند.
  • تبدیل: در این مرحله پلاستیک‌ها بیش‌تر از مرحله تجزیه دچار فروپاشی می‌شوند و خروجی هیدروکربن‌هایی است که می‌تواند به عنوان مواد اولیه برای ایجاد مونومرها، واسطه‌ها و پلیمرهای جدید استفاده شود. این مواد اولیه لزوماً برای ایجاد همان پلیمر تولید شده مورد استفاده قرار نمی‌گیرند و می‌توانند به عنوان ماده اولیه پلیمری گسترده‌تری از مراحل خالص‌سازی و تجزیه مورد استفاده واقع شوند.

چرا ما به آنچه می خواهیم نمی‌رسیم؟

این فناوری‌ها با چالش‌هایی روبرو هستند که غلبه بر آن‌ها زمان‌بر است. طبق Closed Loop Partnership، “از ۶۰ ارائه‌دهنده فناوری مورد بررسی، رسیدن به مقیاس رشد به طور متوسط ​​۱۷ سال طول کشیده است. به علاوه، شرکت‌های کامل‌تر معمولاً آن‌هایی هستند که از زباله‌های پلاستیکی، سوخت و مواد پتروشیمی تولید می‌کنند. شرکت‌های تولیدکننده پلیمر، به طور متوسط ​​در مراحل اولیه هستند.”

همچنین افزایش مقیاس تا سطح تولید دشوار است. بیش‌تر این فناوری‌ها با یک فرضیه و ۱۰ گرم ماده در یک بشر در آزمایشگاه شروع می‌شوند. تبدیل این ایده به یک کارخانه صنعتی که قادر به تولید هزاران پوند در ساعت است، به منابع علمی، مهندسی و مالی و زمان زیادی نیاز دارد.

اگر بخواهیم پلاستیک خود را بازگردانیم، باید برنامه‌هایی را برای هدایت این فناوری‌ها تشویق، پشتیبانی و

سرمایه‌گذاری کنیم و از مواد تولید شده برای تقویت تقاضا استفاده کنیم.

Dan Durham مدیر خدمات فنی مشتری در PTI است. او دهه‌ها تجربه در زمینه بسته‌بندی‌های پلاستیکی از طراحی تا فرآیندهای تزریق و قالب‌گیری بادی دارد. وی در حال حاضر تلاش خود را برای کمک به دارندگان مارک‌های چند ملیتی در هدایت موفقیت آمیز پروژه‌های بسته‌بندی از مفهوم تا تجاری سازی و حمایت از اهداف پایداری آن‌ها متمرکز کرده است.

PTI در سراسر جهان به عنوان منبع عمده‌ای برای طراحی نمونه اولیه و بسته‌بندی، توسعه بسته، نمونه‌سازی سریع، نمونه‌سازی قبل از تولید و مهندسی ارزیابی مواد برای صنعت بسته‌بندی پلاستیک شناخته شده است. برای اطلاعات بیش‌تر به سایت www.pti-usa.com مراجعه نمایید.

 

منبع خبر:

https://www.plasticstoday.com/packaging/how-get-plastic-packaging-back-circular-economy

همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.

info@fara-ps.com

 

آخرین اخبار

نمونه کاربرد محصولات

بایگانی اخبار فراپلیمر

شنبهیکدوسهچهارپنججمعه
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930 
       
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031   
       
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  
       
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
       
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
       
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
       
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728     
       
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031 
       
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930    
       
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930  
       
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    
       
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
       
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031   
       
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930     
       
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031